伝動ベルト及びその製造方法
【課題】破断が生じにくく、かつ、製造が容易な伝動ベルト及びその製造方法を提供する。
【解決手段】抗張力体となる環状金属コードＣ１と、環状金属コードＣ１を覆う被覆部とを備え、環状金属コードＣ１は、第１の金属素線３１の一部が所定の環状径のループとされ、当該ループに対して第１の金属素線３１の余長が螺旋状に複数周巻き付けられ、第１の金属素線３１の始端部３１ａと終端部３１ｂが結合されて形成された環状コア部３と、第２の金属素線１１を複数本撚り合わせてなる１本のストランド材１が環状コア部３に対して螺旋状に複数周巻き付けられて環状コア部３の外周面を覆い、ストランド材１の巻き付け始端部１ａと巻き付け終端部１ｂが結合されて形成された外層部４と、を有する。
【解決手段】抗張力体となる環状金属コードＣ１と、環状金属コードＣ１を覆う被覆部とを備え、環状金属コードＣ１は、第１の金属素線３１の一部が所定の環状径のループとされ、当該ループに対して第１の金属素線３１の余長が螺旋状に複数周巻き付けられ、第１の金属素線３１の始端部３１ａと終端部３１ｂが結合されて形成された環状コア部３と、第２の金属素線１１を複数本撚り合わせてなる１本のストランド材１が環状コア部３に対して螺旋状に複数周巻き付けられて環状コア部３の外周面を覆い、ストランド材１の巻き付け始端部１ａと巻き付け終端部１ｂが結合されて形成された外層部４と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝動ベルト及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、伝動ベルトの一種として、例えば特許文献１に記載されているように、芯材に金属コードを用いたものが知られている。芯材となる金属コードは、中心コアとなる少なくとも１本のフィラメントと、中心コアを取り巻く複数本のフィラメントとを備えている。
また、特許文献２に記載されているように、芯材に撚糸コードを用いた伝動ベルトも知られている。この伝動ベルトでは、一対の撚糸コードの端部を一旦解撚して結合し、結合後に再び撚り合わせたものを芯材としている。
【特許文献１】特開平４−３０７１４６号公報
【特許文献２】特開２０００−２１３６０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に記載の伝動ベルトでは、金属コードの両端部を結合して環状にする作業が必要である。金属コードの両端部を結合する際には、特許文献２に記載の撚糸コードの結合方法を金属コードに適用することができる。しかしながら、特許文献２に記載の結合方法を適用した場合には、フィラメントの解撚作業、結合作業、及び撚合作業が発生する。そのため、結合にかかる工程が煩雑となり、伝動ベルトの製造が困難となる。また、フィラメントの端部を再び撚り合わせる際に、結合部分と他の部分とで撚りの状態が異なってしまい、結合部分の機械的強度が低下するおそれがある。結合部分の機械的強度が低下すると、金属コードの破断が生じ、その結果、伝動ベルトも破断しやすくなる。
【０００４】
金属コードの両端部を結合する方法としては、金属コードの両端部を突き合わせて結合する方法も考えられる。しかしながら、この方法では、周方向の一箇所に結合部分が集中することとなるため、金属コードの完全破断が生じやすくなる。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、破断が生じにくく、かつ、製造が容易な伝動ベルト及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決することのできる本発明に係る伝動ベルトは、抗張力体となる環状金属コードと、前記環状金属コードを覆う被覆部とを備え、前記環状金属コードは、第１の金属素線の一部が所定の環状径のループとされ、当該ループに対して前記第１の金属素線の余長が螺旋状に複数周巻き付けられ、前記第１の金属素線の始端部と終端部が結合されて形成された環状コア部と、第２の金属素線を複数本撚り合わせてなる１本のストランド材が前記環状コア部に対して螺旋状に複数周巻き付けられて前記環状コア部の外周面を覆い、前記ストランド材の巻き付け始端部と巻き付け終端部が結合されて形成された外層部と、を有することを特徴とする。
【０００７】
このように、抗張力体となる環状金属コードは、その環状コア部が、第１の金属素線の一部でループを形成し、そのループに引き続き第１の金属素線の余長が螺旋状に複数周巻き付けられ、第１の金属素線の始端部と終端部が結合されて形成されている。そのため、環状コア部の結合箇所は第１の金属素線の始端部と終端部のみとなり、ストランド材を周方向の一箇所でまとめて結合する場合と比べて、環状コア部の結合部（結合部の断面積）が小さくなり、環状コア部の強度を向上することができる。
また、外層部は、環状コア部に対して、ストランド材を複数本巻き付けるのではなくストランド材が複数周にわたって連続して巻き付けられているので、ストランド材は１本あればよく、よって、ストランド材を複数本使用する場合と比べて結合箇所が少なくなるため、環状金属コードの破断強度の低下を抑制できるとともに、製造を容易にできる。また、外層部のストランド材の巻き付けを所定の巻き付け角度で行なえば、ストランド材の巻き乱れがなく、表面状態が略均一な環状金属コードを得ることができる。このような環状金属コードには外からの力が特定の部位に集中することが避けられ均一に付与されることとなるため、破断強度の低下を抑制できる。
このように、本発明によれば、製造が容易で破断強度に優れた環状金属コードを得ることができる。したがって、このような環状金属コードを被覆部で覆った伝動ベルトもまた、破断が生じにくく、かつ製造が容易となる。
【０００８】
本発明に係る伝動ベルトにおいて、前記第１の金属素線の前記ループに対して、前記第１の金属素線が螺旋状に巻き付けられた回数は、１周あたり３回以上３０回以下であることが好ましい。
環状コア部としては、仮に、金属素線が並列揃えであるとすると、金属素線同士が自由に動き易く、一体感にも乏しく、また外力に対して均一負荷となりにくい。そこで、第１の金属素線をループに対して３回／周以上巻き付けることにより、動きやずれなどが生じにくい安定した一体的な構造となるため、外力に対して均一に負荷が作用するようになり、破断強度を高めることができる。また、巻き付けを３０回／周以下に制限することで、環状金属コードとなったときに外力に対して伸びにくくすることができる。
【０００９】
本発明に係る伝動ベルトにおいて、前記第１の金属素線の前記ループに対して、前記第１の金属素線が螺旋状に巻き付けられた周数は、２周以上６周以下であることが好ましい。
これにより、第１の金属素線で形成する環状コア部に対して、第２の金属素線を用いたストランド材で巻き付けて外層部を形成する際、芯となる環状コア部については、ストランド材並みの剛性及び断面積を確保できる。
【００１０】
本発明に係る伝動ベルトにおいて、前記第１の金属素線の結合部分と第２の金属素線を用いた前記ストランド材の結合部分とは、前記環状金属コードの環状方向における位置が異なっていることが好ましい。
このように、結合部分の位置を互いにずらすことにより、環状コア部及び外層部の同時破断が生じにくくなる。したがって、環状金属コードにおける破断強度の低下を抑制でき、延いては伝動ベルトについても、破断強度の低下を抑制できる。
【００１１】
本発明に係る伝動ベルトにおいて、前記第１の金属素線の両端部は、溶接によって結合されており、前記ストランド材の両端部は、溶接によって結合されているとともに、コイルバネ状スリーブにより覆われて補強されていることが好ましい。
これにより、第１の金属素線の端部同士の結合が容易であるとともに、ストランド材の端部同士の結合が容易となり、外層部であるストランド材の結合箇所をコイルバネ状スリーブにより保護及び補強することができる。また、コイルバネ状スリーブは良好な可撓性を有するため、螺旋状に巻かれたストランド材の湾曲形状に合わせて柔軟に変形し、結合部分に対する密着状態を維持するとともに、結合部分におけるストランド材の変形を接続部材が阻害しない。すなわち、環状金属コードの機械的特性を全周に亘って略均一にすることができ、ストランド材の結合部分をより破断しにくくすることができる。したがって、伝動ベルトの製造を容易とすることができ、機械的特性も均一化でき、破断しにくいものとなる。
【００１２】
本発明に係る伝動ベルトにおいて、前記ストランド材の両端部は、溶接によって結合された箇所に接着剤が塗布されていることが好ましい。
これにより、結合部の動きを抑えることができるとともに、金属素線が一部で切断されても、外層部がばらけるのを防止できる。
【００１３】
本発明に係る伝動ベルトにおいて、前記第１の金属素線の材質が、Ｃ：０．０８〜０．２７質量％、Ｓｉ：０．３０〜２．００質量％、Ｍｎ：０．５０〜２．００質量％、Ｃｒ：０．２０〜２．００質量％を含み、かつ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｔｉ、及びＶをそれぞれ０．００１〜０．１０質量％の範囲で少なくとも１種類含有し、残部がＦｅ及び不可避的に混入してくる不純物からなる合金鋼であることが好ましい。
これにより、第１の金属素線は、溶接性に優れたものとなる。その結果、環状金属コード延いては伝動ベルトの製造が一層容易となり、さらに破断強度も増大する。
【００１４】
本発明に係る伝動ベルトにおいて、前記第１の金属素線の線径は、０．１０ｍｍ以上０．４０ｍｍ以下であることが好ましい。
例えば、ストランド材を用いて環状コアを形成すると、その結合部分は環状コアにおいて全面溶接となるので強度低下が著しいものとなる。そこで、これを避けるために環状コア部を１本の金属素線により形成しているため、環状コアにおいて素線１本分の溶接が行われる。
また、一般に、線径を増大させると、溶接させた結合部分では、特に中心から離れる外側ほど大きな引張応力や圧縮応力が作用する傾向にある。この第１の金属素線の始端部と終端部の結合部分は、外層部とは異なり環状金属コードの中心に位置するために曲げ応力が軽減され、線径は太くても特に不都合がない。
【００１５】
本発明に係る伝動ベルトにおいて、前記第２の金属素線の線径は、０．０６ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下であることが好ましい。
これにより、ストランド材に適度な剛性をもたせることができ、ストランド材を良好な耐疲労性を有するものとすることができる。その結果、環状金属コード延いては伝動ベルトをより耐久性に優れたものができる。
【００１６】
本発明に係る伝動ベルトにおいて、前記ストランド材における前記第２の金属素線の撚り方向と、前記環状コア部に対する前記ストランド材の巻き付け方向とが逆であることが好ましい。
これにより、ストランド材の巻き付け後において、表面外観に凹凸の少ない環状金属コードを得ることができる。また、環状金属コードを捩れにくいものとすることができる。このような環状金属コードを用いることにより、伝動ベルトは更に破断しにくいものとなる。
【００１７】
本発明に係る伝動ベルトにおいて、前記環状コア部の中心軸に対する前記ストランド材の巻き付け角度が４．５度以上１３．８度以下であることが好ましい。
これにより、ストランド材の巻き付け作業が容易となるため、環状金属コード延いては伝動ベルトをより容易に製造できる。また、適度な伸度を有し、かつストランド材の巻き緩みがない環状金属コードを得ることができる。これにより、伝動ベルトの破断強度を更に向上させることができる。
【００１８】
本発明に係る伝動ベルトにおいて、前記ストランド材が、前記環状コア部の外周面に沿って６周以上８周以下巻き付けられていることが好ましい。
これにより、外層部が環状コア部を密に覆うこととなるため、環状金属コードを幾何学的に安定した状態のものとすることができる。したがって、破断強度に優れ、径方向における変形が生じにくい環状金属コードを確実に得ることができる。その結果、伝動ベルトもまた、破断強度及び耐疲労性に優れ、変形が生じにくいものとなる。
【００１９】
本発明に係る伝動ベルトにおいて、前記環状コア部及び前記外層部には低温焼鈍処理が施されていることが好ましい。
これにより、金属素線の内部歪みを除去できる。よって、環状金属コードひいては伝動ベルトを、いっそう破断しにくいものとすることができる。
【００２０】
また、前記焼鈍において、前記外層部は、前記環状コア部に対する螺旋状の型付けがなされていることが好ましい。
これにより、環状金属コードの強度利用率を向上させることができ、伝動ベルトの過大な安全率を見込む必要がなくなり、環状コア部及び外層部の径を細くしても強度を確保することができ、軽量化を図ることができる。
【００２１】
また、上記課題を解決することのできる本発明に係る伝動ベルトの製造方法は、抗張力体となる環状金属コードと、前記環状金属コードを覆う被覆部とを備え、前記環状金属コードが、環状に形成された環状コア部と、前記環状コア部に対して螺旋状に複数周巻き付けられて前記環状コア部の外周面を覆う外層部とを有する伝動ベルトの製造方法であって、第１の金属素線の一部を所定の環状径のループにして、前記ループに対して前記第１の金属素線の余長を引き続き螺旋状に複数周に巻き付け、前記第１の金属素線の始端部と終端部を結合することにより環状コア部を形成し、第２の金属素線を複数本撚り合わせてなる１本のストランド材を前記環状コア部に対して螺旋状に複数周巻き付けることにより前記環状コア部の外周面を覆い、前記ストランド材の巻き付け始端部と巻き付け終端部とを結合させることにより外層部を形成して、前記環状金属コードを形成することを特徴とする。
【００２２】
このように、抗張力体となる環状金属コードは、その環状コア部は、第１の金属素線の一部でループを形成し、そのループに引き続き第１の金属素線の余長を螺旋状に複数周巻き付け、第１の金属素線の始端部と終端部を結合することで形成する。そのため、環状コア部の結合箇所は第１の金属素線の始端部と終端部のみとなり、ストランド材を周方向の一箇所でまとめて結合する場合と比べて、環状コア部の結合部（結合部の断面積）が小さくなり、環状コア部の強度を向上することができる。
また、外層部は、環状コア部に対して、ストランド材を複数本巻き付けるのではなくストランド材を複数周にわたって連続して巻き付けるので、ストランド材は１本あればよく、よって、ストランド材を複数本使用する場合と比べて結合箇所が少なくなるため、環状金属コードの破断強度の低下を抑制できるとともに、製造を容易にできる。また、外層部のストランド材の巻き付けを所定の巻き付け角度で行なえば、ストランド材の巻き乱れがなく、表面状態が略均一な環状金属コードを得ることができる。このような環状金属コードには外からの力が特定の部位に集中することが避けられ均一に付与されることとなるため、破断強度の低下を抑制できる。
このように、本発明によれば、製造が容易で破断強度に優れた環状金属コードを製造することができる。したがって、このような環状金属コードを被覆部で覆った伝動ベルトもまた、破断が生じにくく、かつ製造が容易となる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、破断強度及び耐疲労性に優れ、かつ製造が容易な伝動ベルト及びその製造方法を提供することができる。したがって、本発明の伝動ベルトを産業機械に用いれば、当該産業機械を耐久性に優れたものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
【００２５】
図１は、本実施形態に係る伝動ベルトの断面斜視図である。本実施形態に係る伝動ベルトＢ１は、一般産業用のＶベルトである。伝動ベルトＢ１は、抗張力体である環状金属コードＣ１と、被覆部７０とを備えている。被覆部７０は環状金属コードＣ１を覆っており、この被覆部７０の上面及び下面には、布層７２が設けられている。被覆部７０は、例えばゴムといった材料を含んでいる。
【００２６】
伝動ベルトＢ１は、５本の環状金属コードＣ１を有している。図２は環状金属コードＣ１の斜視図であり、図３は環状金属コードＣ１を示す径方向の断面斜視図である。図４は、第１の金属素線３１から環状コア部３を形成するときの様子を示す斜視図である。図５（ａ）は、環状金属コードＣ１が備える環状コア部３にストランド材１を１周巻き付けた様子を示す斜視図であり、同図（ｂ）は、そのＡ部拡大図である。図６（ａ）は、環状金属コードＣ１を示す径方向の断面図であり、同図（ｂ）は、環状金属コードＣ１の側面図である。図７は、環状金属コードＣ１の一部を示す拡大斜視図である。
【００２７】
図２及び図３に示すように、環状金属コードＣ１は、環状コア部３と、環状コア部３の外周面を覆う外層部４とを備えるものである。
【００２８】
環状コア部３は、図４に示されるように、第１の金属素線３１の一部で環状コア部として必要な所定の環状径のループを形成しながら、このループに対して引き続きその第１の金属素線３１の余長を螺旋状に、かつ、複数周にわたって巻き付けた後、図５に示されるように、第１の金属素線３１の始端部３１ａと終端部３１ｂを溶接により結合することにより形成される。
環状コア部３は、例えば、予め複数の金属素線が撚り合わされたストランド材を結合して形成すると、その結合部分はストランド材の全面溶接となるので強度低下が著しいものとなる。そこで、本実施形態では、この強度低下を避けるために１本の金属素線３１を用いて上記のようにループを形成して余長を引き続き巻き付けることで、ストランド材と同等の撚り線構造としながら、第１の金属素線３１の１本分の溶接で結合している。
【００２９】
環状コア部３の周囲の外層部４は、図６に示すように、第２の金属素線１１を複数本（本実施形態では７本）撚り合わせてなる、ストランド材１で環状コア部３の外周面を覆うことにより形成される。
【００３０】
第１の金属素線３１のループに対して、第１の金属素線３１自身で引き続き螺旋状に巻き付ける１周あたりの回数は、３回以上３０回以下の巻き付けであることが好ましい。
このような回数で巻きつけるのは、環状コア部として第１の金属素線３１を並列揃えにすると、第１の金属素線３１同士の一体感に乏しくなり、自由に動き易くなったり、外力に対して均一負荷とならない、といったことを防止するためである。したがって、このような不都合を回避するために、最低でも３回／周の巻き付けが必要である。また、３０回／周を超えると、巻き付けた第１の金属素線３１が環状コア部３の周方向に伸び易くなるため、環状金属コードＣ１となったときに均一負荷を確保するのが困難となる。
【００３１】
また、第１の金属素線３１のループに対して、第１の金属素線３１自身で引き続き螺旋状に巻き付ける周数は、本実施形態の場合には６周である。なお、ループに対して巻き付ける周数は、２周以上６周以下であることが好ましい。このような周数で巻き付けるのは、外層部４を構成するストランド材１を巻き付けて外層部４を形成する際、芯となる環状コア部３の剛性及び断面形状を確保するためである。
なお、本実施形態において、第１の金属素線３１のループに対して第１の金属素線３１自身で引き続き螺旋状に巻き付ける方向は、Ｓ撚り方向としている。
【００３２】
第１の金属素線３１の材質は、Ｃ：０．０８〜０．２７質量％、Ｓｉ：０．３０〜２．００質量％、Ｍｎ：０．５０〜２．００質量％、Ｃｒ：０．２０〜２．００質量％を含み、かつ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｔｉ、及びＶをそれぞれ０．００１〜０．１０質量％の範囲で少なくともいずれか１種類含有し、残部がＦｅ及び不可避的に混入してくる不純物からなる合金鋼を用いる。これにより、第１の金属素線３１は溶接性に優れたものとなる。その結果、環状コア部３、延いては環状金属コードＣ１、さらには伝動ベルトの製造がいっそう容易となり、更に破断強度も向上する。
【００３３】
また、第１の金属素線３１の線径は、０．１０ｍｍ以上０．４０ｍｍ以下となっている。
上記のように、環状コア部３は第１の金属素線３１を１本使用して形成しており、第１の金属素線３１の１本分の溶接が行われる。金属素線１本分の溶接では、溶接の断面積が小さくなるため、第１の金属素線３１の線径を比較的太くすることが要求されるが、本実施形態では、第１の金属素線３１の線径が、第２の金属素線１１の線径よりも太い、０．１０ｍｍ以上０．４０ｍｍ以下としてある。
その一方、一般に線径を増大させると、素線内において中心から径方向に離れる外側ほど大きな引張応力や圧縮応力が作用する傾向にある。しかし、この第１の金属素線３１の始端部３１ａと終端部３１ｂの結合部分は、外層部４とは異なり環状金属コードＣ１の中心付近に位置するので曲げ応力が軽減される。そのため、第１の金属素線３１は、線径が太くても特に不都合が生じにくい。
【００３４】
外層部４は、環状コア部３を形成する第１の金属素線３１とは別の第２の金属素線１１からなるストランド材１により形成されている。この外層部４を構成するストランド材１は、環状コア部３に対して複数周にわたって巻き付けられるとともに、図３及び図５に示されるように、螺旋状に巻き付けられる。このストランド材１は、捩れがないように巻き付けられる。捩れなく巻き付けることによって、ストランド材１の巻き緩みを抑制することができる。
【００３５】
この外層部４を構成するストランド材１は、第２の金属素線１１を複数本撚り合わせたものである。本実施形態においては、ストランド材１は、図３及び図６（ａ）に示すように、１本の第２の金属素線１１を中心とし、この第２の金属素線１１の外周面に６本の第２の金属素線１１をＳ撚りに巻き付けたものである。このように、ストランド材１は幾何学的に安定した７本撚りであるため、使用過程で形状が崩れることがなく、丈夫で破断が生じにくいものとなっている。
【００３６】
第２の金属素線１１は、例えば、炭素（Ｃ）を０．７質量％以上含む高炭素鋼ワイヤからなるものである。０．７０質量％以上のＣを含む材料を選定することで、第２の金属素線１１をより破断強度に優れた鋼線とすることができる。また、第２の金属素線１１の表面には、銅合金（例えば、真鍮）または亜鉛のめっき処理が施されていてもよい。なお、第２の金属素線１１の材質は、前記のものに限られず、例えば、第１の金属素線３１と同質の材料からなっていてもよい。
【００３７】
また、本発明のストランド用の第２の金属素線の線径は０．０６ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下である。このように、本発明では、第２の金属素線の直径が０．０６ｍｍ以上であるので、ストランド材１の剛性を最低限維持することができ、外層部４を変形に耐え得るものとすることができる。また、第２の金属素線の直径が０．３０ｍｍ以下であるので、外層部４を構成するストランド材１の剛性が過度に大きくならずにすむ。したがって、環状金属コードＣ１は、繰り出し応力による疲労破断を生じにくくすることができる。
【００３８】
つまり、このような径の第２の金属素線１１でストランド材１を形成すると、適度な剛性を有するストランド材１を得ることができる。よって、環状コア部３に対する外層部４（ストランド材１）の巻き付けが容易となり、かつ外層部４の巻き緩みが生じにくくなる。
【００３９】
本実施形態において、外層部４を構成するストランド材１は、図３に示すように、環状コア部３の外周面に沿って６周巻き付けられている。外層部４を構成するストランド材１の環状コア部３への巻き付け回数は、６周以上８周以下であることが好ましい。このように、環状金属コードＣ１の外層部４は、連続した１本のストランド材１から構成されているが、図６（ａ）に示すように、断面でみると、ストランド材１が、環状コア部３の周りに６つ均等に配置された形状となっている。この断面形状は、環状コア部３の周りに、ストランド材１を６本撚りした場合の断面形状と実質的に同一である。したがって、環状金属コードＣ１は幾何学的に安定した構造を有している。このため、環状金属コードＣ１は、破断強度及び耐疲労性に優れ、かつ径方向の変形に耐え得るものとなっている。
【００４０】
環状金属コードＣ１は、図６（ａ）に示すように、省スペース化に有利な横断面細密充填撚り構造であり、１本の環状コア部３の周りに１層目の外層部ではストランド材１を６本配置した構成、２層目の外層部ではストランド材１を１２本配置した構成となるが、環状コア部３とストランド材１とが同一の直径である場合、線形公差によっては、１層目の外層部でストランド材１を６周させると、断面上、６本分の配列が困難となりストランド材１同士が干渉しあったり、環状コア部３との接触が不均一となったりする。そこで、環状コア部３の直径がストランド材１の直径より大きいと、このような不具合を回避することができる。
【００４１】
外層部４を構成するストランド材１は、図３及び図５に示すように、環状コア部３の外周面にＺ撚り、つまりストランド材１を構成する第２の金属素線１１の撚り方向とは逆方向に巻き付けられる。一方、環状コア部３は第１の金属素線３１がＳ撚りされた構成であり、ストランド材１は第２の金属素線１１がＳ撚りされた構成であるため、環状金属コードＣ１はＳ撚り構造とＺ巻き構造を組み合わせたものとなる。よって、第１の金属素線３１及び第２の金属素線１１の撚り方向と、環状コア部３に対する外層部４の巻き付け方向とが逆であり、捩れにくく、表面外観に凹凸の少ない環状金属コードＣ１を得ることができる。
【００４２】
また、外層部４を構成するストランド材１は、環状コア部３の中心軸に対して所定の巻き付け角度で巻き付けられている。このため、ストランド材１が乱れなく巻かれ、表面状態が略均一な環状金属コードＣ１を得ることができる。本実施形態においては、図６（ｂ）に示すように、Ｘ方向、すなわち環状コア部３の中心軸が延びる方向に対するストランド材１の巻き付け角度θは、４．５度以上１３．８度以下となっている。巻き付け角度θを４．５度以上とすることで、ストランド材１の巻き緩みが生じにくくなる。巻き付け角度θを１３．８度以下とすることで、ストランド材１の伸度が過度に大きくなることを防ぐことができる。つまり、環状コア部３に巻き付ける外層部４のストランド材１の巻き付け角度θを４．５度以上１３．８度以下とすることで、適度な伸度を有し、かつしなやかな環状金属コードＣ１を得ることができる。
【００４３】
図７に示すように、外層部４を構成するストランド材１の巻き付けの始端部１ａと巻き付けの終端部１ｂとは、互いに溶接によって結合されており、さらに、その結合部分は、接続部材７によって覆われている。また、このストランド材１の（巻き付け始端部１ａと巻き付け終端部１ｂとの）結合部分と第１の金属素線３１の（始端部３１ａと終端部３１ｂとの）結合部分とは、環状金属コードＣ１の環状方向における位置が異なるようにしている。このように、結合位置を異なるように配置することで、強度的に弱くなりやすい箇所が集中することを回避できる。
【００４４】
この接続部材７は、コイルバネ状に形成された可撓性に優れるスリーブからなるもので、この接続部材７がストランド材１の両端部である始端部１ａと終端部１ｂとの結合部分の外周を覆うように接着剤によって固定されている。コイルバネ状スリーブからなる接続部材７は、ストランド材１の湾曲形状に合わせて柔軟に変形し、ストランド材１の溶接箇所を保護及び補強する。
【００４５】
このように、可撓性に優れたコイルバネ状スリーブからなる接続部材７を用いてストランド材１の始端部１ａと終端部１ｂとを結合することにより、環状コア部３側のストランド材１の始端部１ａと、この始端部１ａに対して傾斜した外層部４のストランド材１の終端部１ｂとの結合部分を、その形状に合わせて良好に覆った状態に取り付けることができる。これにより、このストランド材１の始端部１ａと終端部１ｂとの結合部分を良好に保護することができる。また、接続部材７は結合部分におけるストランド材１の変形を阻害しないため、結合部分とその他の箇所とのストランド材１の可撓性を同等に確保でき、環状金属コードＣ１の機械的特性を全周に亘って略均一にすることができる。
【００４６】
また、この始端部１ａと終端部１ｂとの結合部分は、環状金属コードＣ１の円弧に対して、その円弧の内周側及び外周側を除く、両側部側の一方に配置されている。これにより、環状金属コードＣ１がその径方向に変形しても、この結合部分に作用する負荷の低減を図ることができ、結合部分における破断を抑制できる。
【００４７】
このように、環状金属コードＣ１は、１本の第１の金属素線３１からなる環状コア部３の外周に外層部４を構成する１本のストランド材１を巻き付けた後に、接続部材７を用いてストランド材１の始端部１ａと終端部１ｂとを結合することによって形成されている。
【００４８】
続いて、環状金属コードＣ１の製造方法について説明する。図８は、環状金属コードＣ１を製造するための製造装置の一例を示す斜視図である。
この製造装置Ｍ１は、環状コア部３を周方向に回転させるドライビングユニット４０と、リール５１に巻かれたストランド材１を環状コア部３の巻き付け部に供給するストランド材１のサプライ部５０とを有する。
【００４９】
上記ストランド材１のサプライ部５０は、所定位置に固定されている。
ドライビングユニット４０は、弓形の保持アーム４１に設置され、駆動モータと連結された、環状コア部３を周方向に回転させる２つのピンチローラ４２ａ，４２ｂを有する。
【００５０】
上記保持アーム４１には、環状コア部３の回転方向と逆方向に位置するストランド材１の供給側に、環状コア部３の周囲を囲むクランプユニット４３を設けている。このクランプユニット４３は、２個のローラ４３ａ，４３ｂからなり、環状コア部３の横方向の振れを防止し、安定した周方向回転を維持し、ストランド材１の巻き付け点の位置決めを行い、高い巻き付け性を得ている。なお、この例では環状コア部３を垂直にして横振れを抑えて、周方向に回転させている。
【００５１】
上記２個のローラ４３ａ，４３ｂからなるクランプユニット４３は、環状コア部３の横方向の振れを防止し、最終仕上げコード径でも環状コア部３の周囲を囲んで、安定した周方向回転を維持し、ストランド材１の撚り口として、巻き付け点を固定する機能を持たせればよいので、溝形状は特に拘らず、コ字形の溝形状のほか、円弧状の溝形状、Ｖ字形の溝形状でもよい。
【００５２】
上記保持アーム４１は、クランプユニット４３の部分を支点にして、回転円盤６１とクランクシャフト６２からなる揺動機構６０によって振り子運動するように、スタンド４４に揺動可能に設置されている。
保持アーム４１に保持された環状コア部３は、振り子運動の周期の一端で、図９の実線で示すように、リール５１が、環状コア部３の輪の外に位置し、環状コア部３の振り子運動の周期の他端で、図９の実線で示すように、環状コア部３の輪の中に位置するように、スイングする。
【００５３】
ストランド材１のサプライ部５０には、前後一対の対向するカセットスタンド５２が、保持アーム４１に保持された環状コア部３の振り子運動を妨げない距離をおいて水平に設置され、カセットスタンド５２の先端に、環状コア部３の面を挟んで対向するリール受け渡し機構が設けられている。
【００５４】
サプライ部５０は、ストランド材１を巻き取ったリール５１と、このリール５１の外径より少し大きい径で、且つ少なくともリール内幅に相当する円筒形状の外周壁を有するカセット５３とからなる。リール５１は、ストランド材１の巻き面全体を被うようにカセット５３内に回転可能に収容され、所謂カートリッジ化されている。カセット５３の外周壁には、巻き出し穴が形成され、この巻き出し穴からストランド材１が環状コア部３の巻き付け点のクランプユニット４３に向かって引き出されている。ストランド材１は、予め調整されたコイル径でリール５１に巻かれており、サプライ部５０のカセット５３内にセットされている。
【００５５】
前記一対のカセットスタンド５２の先端の対向位置には、それぞれカセット５３を抜き差し自在に装着することができるガイドロッドと、一方のガイドロッドに装着されたカセット５３を他方のガイドロッドに移し替える受け渡し機構とが設置されている。この受け渡し機構は、エアーシリンダによってロッドを出入りさせ、カセット５３の中心部を押すことにより、一方のガイドロッドに装着されたカセット５３を他方のガイドロッドに移し替えることができる。
【００５６】
このような構成を有する製造装置Ｍ１を用いた場合、環状金属コードＣ１は以下の工程を経て製造される。
【００５７】
まず、第１の金属素線３１の一部で環状コア部として必要な所定の環状径のループを形成しながら、このループに対して引き続きその第１の金属素線３１の余長を螺旋状に、かつ、複数周にわたって巻き付けた後、図５に示したように、第１の金属素線３１の始端部３１ａと終端部３１ｂを溶接により結合し、環状コア部３を形成する。なお、環状コア部３の形成においても、第１の金属素線３１の余長を螺旋状に巻き付ける工程は、これ以降説明する製造装置Ｍ１を用いたストランド材１の巻き付け工程と同様に行なうことができる。
【００５８】
環状コア部３を形成した後、ストランド材１の巻き付け始端（始端部１ａ）を、粘着テープ等を用いて環状コア部３に仮止めする。仮止め後、環状コア部３を製造装置Ｍ１のドライビングユニット４０にセットし、この環状コア部３を周方向に回転させて、ストランド材１の環状コア部３への巻き付けを開始する。
【００５９】
環状コア部３を周方向に回転させ、Ｚ巻きの場合は、ストランド材１のリール５１が環状コア部３の面に対して左側に位置し、図９に実線で示すリール５１が環状コア部３の輪の外に位置する状態から、環状コア部３を、クランプユニット４３を支点にして、図１０に実線で示すリール５１が環状コア部３の輪の中に入る位置まで、環状コア部３を振り子運動させ、カセットスタンド５２の先端に設けてあるエアーシリンダにより、リール５１を環状コア部３の面に対して直角に移動させ、他方のカセットスタンド５２のガイドロッドにカセット５３を移し替えると、巻き付けが半巻き行われる。その後、図１０に実線で示すリール５１が環状コア部３の輪の中に位置する状態から、環状コア部３を、クランプユニット４３を支点にして、図９に実線で示すリール５１が環状コア部３の輪の外に出る位置まで、環状コア部３を振り子運動させ、環状コア部３の輪の外で、再びエアーシリンダによりカセット５３とともにリール５１を環状コア面に対して直角に移動させると、１巻き付けが完了する。このような動作を繰り返すことにより、外層部４となるストランド材１は環状コア部３の外周面に螺旋状に巻き付けられることとなる。
【００６０】
リール５１は、所定位置で環状コア部３のコア面を横断往復し、環状コア部３は、ストランド材１の巻き付け点となるクランプユニット４３を支点にして、振り子運動するので、リール５１からストランド材１の巻き付け点までの距離がほぼ一定に保たれ、巻き付けの際に、リール５１から引き出されるストランド材１が緩んだりせず、一定の張力下でストランド材１が環状コア部３に巻き付けられる。
【００６１】
ストランド材１を巻いたリール５１の移動軌跡と、振り子運動する環状コア部３の移動軌跡とを、図示すると、図１１のようになる。
即ち、リール５１が、環状コア部３の外側の図１１（ａ）に示す位置にある状態から、図１１（ｂ）に示す環状コア部３の輪の中にリール５１が位置する状態まで環状コア部３を振り子運動させ、この図１１（ｂ）に示す位置で、リール５１を図１１（ｃ）に示す環状コア部３の反対面に移し替え、次いで、環状コア部３の反対面にリール５１がある状態で、図１１（ｃ）に示す位置から図１１（ｄ）に示す環状コア部３の輪の外にリール５１が位置する状態まで、環状コア部３を振り子運動させ、リール５１を環状コア部３の反対面から元の面の始点位置（図１１の（ａ）の位置）に戻すというサイクルを繰り返す。このように、本実施形態では、図１１の（ａ）→（ｂ）→（ｃ）→（ｄ）→（ａ）のように、リール５１に対して、環状コア部３を振り子移動させ、図１１の（ｂ）→（ｃ）、（ｄ）→（ａ）のように、環状コア部３のコア面に対してリール５１を直角移動させることにより、ストランド材１を環状コア部３の周囲に螺旋状に巻き付けている。
【００６２】
ストランド材１の巻き付け終了後、ストランド材１の巻き付け終端部１ｂを接続部材７（図７参照）に挿通させるとともに始端部１ａの仮止めを取り外し、始端部１ａと終端部１ｂとを溶接して結合する。次いで、始端部１ａと終端部１ｂとの結合部分に接着材を塗布し、結合部分を覆う位置まで接続部材７をスライドさせる。このようにすると、図７に示されるように、接着材によって接続部材７が結合部分に固定され、結合部分が接続部材７によって保護され、結合箇所における破断が抑制される。
【００６３】
ここで、ストランド材１は、環状金属コードＣ１の環状形状に伴って結合部分が多少湾曲するが、接続部材７はコイルバネ状スリーブからなる可撓性に優れたものであるので、接続部材７を結合部分へ容易に装着することができる。
そして、上記のように、環状コア部３にストランド材１を巻き付けて始端部１ａと終端部１ｂとを結合することにより、環状コア部３の周囲に外層部４を設けることができる。
【００６４】
始端部１ａ及び終端部１ｂを結合した後、上述の環状コア部３及び外層部４に低温焼鈍処理を施すと良い。より具体的には、真空中又は減圧雰囲気中にアルゴンを導入した圧力室内で、環状コア部３及び外層部４に対して熱処理を施す。熱処理する際の温度は、７０℃〜３８０℃である。これにより、第１の金属素線３１及び第２の金属素線１１の内部歪みを除去することができ、歪みのない環状金属コードＣ１を得ることができる。このような環状金属コードＣ１を伝動ベルトに用いた場合、蛇行せずに回転する伝動ベルトを得ることができる。蛇行せずに回転する伝動ベルトは、周囲の部品と接触して磨耗することが無いため、長期間にわたって高性能を維持することができる。
なお、低温焼鈍処理は、始端部１ａと終端部１ｂとの結合部分に接続部材７を接着するための接着剤を塗布するよりも前に行うと良い。
【００６５】
また、低温焼鈍処理により、外層部４を環状コア部３に対して螺旋状の型付けがなされるとよい。
好ましくは、外層部４の直径型付率が２０％以上１００％以下となるように型付け処理を行う。ここで、直径型付率とは、環状金属コードＣ１の直径（線径）をＤとし、型付けされた外層部４の螺旋外径となる波高さ（自己径含む）をＨとすると、「直径型付率（％）＝Ｈ／Ｄ×１００」で表される。直径型付率を２０％以上、好ましくは５０％以上とすることで、外層部４の形状が環状コア部３に対して巻き付け状態の螺旋形状で保持されるため、環状金属コードＣ１の強度利用率を向上させることができる。また、直径型付率が１００％を超えない範囲では、直径型付率を増加させるほど強度利用率は向上する。
【００６６】
型付け処理の焼鈍は、上記のように減圧された環境下で行なうことで、外層部４の表面酸化を防止でき、外層部４を環状コア部３に対して巻き付けた形状で型付けすることができる。
【００６７】
環状コア部３及び外層部４の少なくとも一方に真鍮めっき処理が施されている場合には、型付け処理の焼鈍量は、１８０℃以上３２０℃以下の加熱温度で１０分以上１２０分以下の加熱時間とする。真鍮めっきがある場合、真鍮に含まれる亜鉛の融点（４１９．６℃）を考慮することが好ましく、型付け処理の焼鈍温度は３２０℃以下が適している。
【００６８】
また、環状コア部３及び外層部４の両方に真鍮めっき等の銅合金めっき処理または亜鉛めっき処理が施されていない場合、型付け処理の焼鈍量は、１８０℃以上３８０℃以下の加熱温度で１０分以上１２０分以下の加熱時間とする。型付け処理の加熱温度が３５０℃を超えると環状コア部３自体の時効硬化による強度は低下傾向を示すが、環状コア部３の型付率は温度の上昇とともに向上するため、これらの両特性が影響を与える強度利用率が低下しない限界加熱温度は３８０℃程度である。
【００６９】
このように、外層部４を環状コア部３に対して螺旋状の型付け処理することで、外層部４の強度利用率を向上させることができる。これにより、環状金属コードＣ１は、伝動ベルトＢ１に使用する際に過大な安全率を見込む必要がなくなり、環状コア部３及び外層部４の径を細くしても強度を確保することができ、軽量化を図ることができる。
【００７０】
また、型付け処理は外層部４を形成した後に行うため、環状コア部３に外層部４となるストランド材１を巻き付ける際の巻き付けピッチを所望の値にすることができ、巻き付け張力を安定させることができるため、ストランド材１を巻き付ける作業をスムースに行うことができ、製造性が良好である。
【００７１】
以上のように、本実施形態の伝動ベルトＢ１は、抗張力体として環状金属コードＣ１を有している。環状金属コードＣ１は、１本の第１の金属素線３１で形成した環状コア部３と、第２の金属素線１１を７本撚り合わせてなる１本のストランド材１により、この環状コア部３に対して螺旋状に複数周巻き付けられて環状コア部３の外周面を覆う外層部４とで構成されている。
したがって、従来のようにストランド材を環状コア部とする構成では環状コア部の環状方向の一部分で全面溶接の結合箇所が形成されるため強度低下のおそれがあるが、本実施形態では１本の金属素線で環状コア部３を形成しているので、第１の金属素線３１の１本分だけを、つまり環状コア部３を部分的に一箇所溶接するだけで済み、強度の向上を図ることができる。
【００７２】
しかも、本実施形態では、外層部４を形成する際には、ストランド材１を複数本巻き付けるのではなく、環状コア部３の周囲にストランド材１を連続して６周にわたって巻き付けるため、ストランド材１は１本あればよい。したがって、ストランド材１を複数本使用する場合と比べて、結合箇所が少なくなるため、環状金属コードＣ１の破断強度の低下を抑制することができるとともに、製造を容易とすることができる。また、外層部４のストランド材１の巻き付けは所定の巻き付け角度で行なうので、ストランド材１の巻き乱れがなく、表面状態が略均一な環状金属コードＣ１を得ることができる。このような環状金属コードＣ１には外からの力が均一に付与されることとなるため、破断強度の低下を抑制できる。
【００７３】
また、ストランド材１の始端部１ａと終端部１ｂとは接続部材７を用いて結合され、この接続部材７によって結合部分が保護されている。この場合、ストランド材１の結合部分がより破断しにくくなる。また、接続部材７がコイルバネ状スリーブからなるので、装着の容易化を図ることができ、したがって、ストランド材１の始端部１ａと終端部１ｂとの結合が容易となる。
【００７４】
また、ストランド材１を構成する第２の金属素線１１の直径は、０．０６ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下であり、この場合、ストランド材１に適度な剛性をもたせることができ、ストランド材１が良好な耐疲労性を有するものとすることができる。
【００７５】
また、ストランド材１は第２の金属素線１１をＳ撚りしたものであるが、環状コア部３に対する外層部４となるストランド材１の巻き付けはＺ巻きとなっている。この場合、表面外観に凹凸が少ないうえに捩れにくく、かつ環状コア部３に対する外層部４のストランド材１の巻き緩みが生じにくい環状金属コードＣ１を得ることができる。
【００７６】
また、環状コア部３の中心軸に対するストランド材１の巻き付け角度は４．５度以上１３．８度以下となっている。この場合、ストランド材１の巻き付け作業が容易となる。また、適度な伸度を有し、かつストランド材１の巻き緩みがない環状金属コードＣ１を得ることができる。
【００７７】
また、外層部４となるストランド材１は環状コア部３の外周面に沿って６周にわたって巻き付けられている。これにより、外層部４が環状コア部３を密に覆うこととなるため、環状金属コードＣ１を幾何学的に安定したものとすることができる。その結果、破断強度及び耐疲労性に優れ、径方向の変形に耐え得る環状金属コードＣ１を確実に得ることができる。
【００７８】
また、環状コア部３及び外層部４には低温焼鈍処理が施されている。この場合、第１の金属素線３１及び第２の金属素線１１の内部歪みを除去することができる。内部歪みが除去された第１，第２の金属素線を用いることで、更に破断しにくい環状金属コードＣ１を確実に得ることができる。
【００７９】
以上のように、破断強度及び耐疲労性に優れ、かつ製造が容易な環状金属コードＣ１を用いるため、伝動ベルトＢ１もまた、破断強度及び耐疲労性に優れ、かつ製造が容易なものとなる。
【００８０】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されることなく、種々の変形が可能である。
例えば、本実施形態の伝動ベルトＢ１の環状金属コードＣ１では、ストランド材１を環状コア部３の外周面に沿って６周巻き付けて外層部４を形成したが、これを、環状コア部３を太径化して７周或いは８周巻き付けてもよい。
【００８１】
また、本実施形態の伝動ベルトＢ１の環状金属コードＣ１では、図６（ａ）に示したように、環状コア部３の外周面を１層のストランド材１が覆っている。これを、環状コア部３の外周面を複数層のストランド材１が覆うようにしてもよい。例えば、環状コア部３の外周面を２層のストランド材１で覆う場合には、ストランド材１を環状コア部３の外周面に６周巻き付けて１層目を形成した後、かかる１層目の外周面にストランド材１を１２周巻き付けて２層目を形成することとなる。なお、２層目に相当する１２周の巻き付け方向（撚り方向）は、１層目に相当する６周の巻き付け方向とは逆方向とすることが好ましい。このような巻き付け方向とすることは、良好な巻き付け性を得、凹凸の少ない外面を得る上で重要である。
【００８２】
また、本実施形態の伝動ベルトＢ１の環状金属コードＣ１では、ストランド材１を構成する第２の金属素線１１をＳ撚りとし、環状コア部３に対する外層部４のストランド材１の巻き付けをＺ撚りで行なうとしたが、ストランド材１の第２の金属素線１１をＺ撚りとし、環状コア部３に対する外層部４のストランド材１の巻き付けをＳ撚りで行なう構成としてもよい。
【００８３】
また、本実施形態の環状金属コードＣ１は、図６（ａ）に示したように、断面が略円形状となっているが、断面を扁平形状としてもよい。この場合、略円形状の環状金属コードＣ１にプレス等を施して、変形させることとなる。
【００８４】
また、本実施形態の伝動ベルトＢ１は、環状金属コードＣ１を５本有するとしたが、環状金属コードＣ１の本数はこれに限られない。求められる耐屈曲性及び耐久性に応じて、環状金属コードＣ１の本数を調整することが可能である。
【００８５】
また、伝動ベルトの種類は一般産業用Ｖベルトに限られない。図１２は、伝動ベルトの他の変形例を示す断面斜視図である。図１２に示される伝動ベルトＢ２は、歯付タイミングベルトであって、環状金属コードＣ１を抗張力体とし被覆部８０で覆ったものである。被覆部８０は、例えばゴムといった材料を含んでいる。このような伝動ベルトＢ２もまた、破断強度及び耐疲労性に優れたものとなる。
【００８６】
また、第１の金属素線３１及び第２の金属素線１１の材料は、上記のものに限られない。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本実施形態に係る伝動ベルトの断面斜視図である。
【図２】環状金属コードの斜視図である。
【図３】環状金属コードを示す径方向の断面斜視図である。
【図４】環状金属コードに含まれる環状コア部の金属素線のループ部分に引き続き金属素線を巻き付けていく様子を示す斜視図である。
【図５】（ａ）は環状金属コードに含まれる環状コア部にストランド材を１周巻き付けた様子を示す斜視図であり、（ｂ）は環状コア部の結合部分を示す拡大図である。
【図６】（ａ）は環状金属コードを示す径方向の断面図であり、（ｂ）は環状金属コードの側面図である。
【図７】環状金属コードの外層部の結合部を含む、一部を示す拡大斜視図である。
【図８】環状金属コードを製造するための製造装置の一例を示す斜視図である。
【図９】環状コア部の振り子運動の周期の一端でリールが環状コア部の輪の外に位置する状態を実線で示し、環状コア部の振り子運動の周期の他端でリールが環状コア部の輪の中に位置する状態を鎖線で示した図８の装置の正面図である。
【図１０】図９とは反対に、環状コア部の振り子運動の周期の一端でリールが環状コア部の輪の中に位置する状態を実線で示し、環状コア部の振り子運動の周期の他端でリールが環状コア部の輪の外に位置する状態を鎖線で示した図８の装置の正面図である。
【図１１】本実施形態に係る環状金属コードを製造する際のリールの移動状態を上面から見たときの概念図である。
【図１２】伝動ベルトの変形例を示す断面斜視図である。
【符号の説明】
【００８８】
１…ストランド材、１ａ…巻き付け始端部、１ｂ…巻き付け終端部、３…環状コア部、１１…第２の金属素線、３１…第１の金属素線、３１ａ…始端部、３１ｂ…終端部、４…外層部、７…接続部材（コイルバネ状スリーブ）、７０，８０…被覆部、Ｂ１，Ｂ２…伝動ベルト、Ｃ１…環状金属コード。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝動ベルト及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、伝動ベルトの一種として、例えば特許文献１に記載されているように、芯材に金属コードを用いたものが知られている。芯材となる金属コードは、中心コアとなる少なくとも１本のフィラメントと、中心コアを取り巻く複数本のフィラメントとを備えている。
また、特許文献２に記載されているように、芯材に撚糸コードを用いた伝動ベルトも知られている。この伝動ベルトでは、一対の撚糸コードの端部を一旦解撚して結合し、結合後に再び撚り合わせたものを芯材としている。
【特許文献１】特開平４−３０７１４６号公報
【特許文献２】特開２０００−２１３６０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に記載の伝動ベルトでは、金属コードの両端部を結合して環状にする作業が必要である。金属コードの両端部を結合する際には、特許文献２に記載の撚糸コードの結合方法を金属コードに適用することができる。しかしながら、特許文献２に記載の結合方法を適用した場合には、フィラメントの解撚作業、結合作業、及び撚合作業が発生する。そのため、結合にかかる工程が煩雑となり、伝動ベルトの製造が困難となる。また、フィラメントの端部を再び撚り合わせる際に、結合部分と他の部分とで撚りの状態が異なってしまい、結合部分の機械的強度が低下するおそれがある。結合部分の機械的強度が低下すると、金属コードの破断が生じ、その結果、伝動ベルトも破断しやすくなる。
【０００４】
金属コードの両端部を結合する方法としては、金属コードの両端部を突き合わせて結合する方法も考えられる。しかしながら、この方法では、周方向の一箇所に結合部分が集中することとなるため、金属コードの完全破断が生じやすくなる。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、破断が生じにくく、かつ、製造が容易な伝動ベルト及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決することのできる本発明に係る伝動ベルトは、抗張力体となる環状金属コードと、前記環状金属コードを覆う被覆部とを備え、前記環状金属コードは、第１の金属素線の一部が所定の環状径のループとされ、当該ループに対して前記第１の金属素線の余長が螺旋状に複数周巻き付けられ、前記第１の金属素線の始端部と終端部が結合されて形成された環状コア部と、第２の金属素線を複数本撚り合わせてなる１本のストランド材が前記環状コア部に対して螺旋状に複数周巻き付けられて前記環状コア部の外周面を覆い、前記ストランド材の巻き付け始端部と巻き付け終端部が結合されて形成された外層部と、を有することを特徴とする。
【０００７】
このように、抗張力体となる環状金属コードは、その環状コア部が、第１の金属素線の一部でループを形成し、そのループに引き続き第１の金属素線の余長が螺旋状に複数周巻き付けられ、第１の金属素線の始端部と終端部が結合されて形成されている。そのため、環状コア部の結合箇所は第１の金属素線の始端部と終端部のみとなり、ストランド材を周方向の一箇所でまとめて結合する場合と比べて、環状コア部の結合部（結合部の断面積）が小さくなり、環状コア部の強度を向上することができる。
また、外層部は、環状コア部に対して、ストランド材を複数本巻き付けるのではなくストランド材が複数周にわたって連続して巻き付けられているので、ストランド材は１本あればよく、よって、ストランド材を複数本使用する場合と比べて結合箇所が少なくなるため、環状金属コードの破断強度の低下を抑制できるとともに、製造を容易にできる。また、外層部のストランド材の巻き付けを所定の巻き付け角度で行なえば、ストランド材の巻き乱れがなく、表面状態が略均一な環状金属コードを得ることができる。このような環状金属コードには外からの力が特定の部位に集中することが避けられ均一に付与されることとなるため、破断強度の低下を抑制できる。
このように、本発明によれば、製造が容易で破断強度に優れた環状金属コードを得ることができる。したがって、このような環状金属コードを被覆部で覆った伝動ベルトもまた、破断が生じにくく、かつ製造が容易となる。
【０００８】
本発明に係る伝動ベルトにおいて、前記第１の金属素線の前記ループに対して、前記第１の金属素線が螺旋状に巻き付けられた回数は、１周あたり３回以上３０回以下であることが好ましい。
環状コア部としては、仮に、金属素線が並列揃えであるとすると、金属素線同士が自由に動き易く、一体感にも乏しく、また外力に対して均一負荷となりにくい。そこで、第１の金属素線をループに対して３回／周以上巻き付けることにより、動きやずれなどが生じにくい安定した一体的な構造となるため、外力に対して均一に負荷が作用するようになり、破断強度を高めることができる。また、巻き付けを３０回／周以下に制限することで、環状金属コードとなったときに外力に対して伸びにくくすることができる。
【０００９】
本発明に係る伝動ベルトにおいて、前記第１の金属素線の前記ループに対して、前記第１の金属素線が螺旋状に巻き付けられた周数は、２周以上６周以下であることが好ましい。
これにより、第１の金属素線で形成する環状コア部に対して、第２の金属素線を用いたストランド材で巻き付けて外層部を形成する際、芯となる環状コア部については、ストランド材並みの剛性及び断面積を確保できる。
【００１０】
本発明に係る伝動ベルトにおいて、前記第１の金属素線の結合部分と第２の金属素線を用いた前記ストランド材の結合部分とは、前記環状金属コードの環状方向における位置が異なっていることが好ましい。
このように、結合部分の位置を互いにずらすことにより、環状コア部及び外層部の同時破断が生じにくくなる。したがって、環状金属コードにおける破断強度の低下を抑制でき、延いては伝動ベルトについても、破断強度の低下を抑制できる。
【００１１】
本発明に係る伝動ベルトにおいて、前記第１の金属素線の両端部は、溶接によって結合されており、前記ストランド材の両端部は、溶接によって結合されているとともに、コイルバネ状スリーブにより覆われて補強されていることが好ましい。
これにより、第１の金属素線の端部同士の結合が容易であるとともに、ストランド材の端部同士の結合が容易となり、外層部であるストランド材の結合箇所をコイルバネ状スリーブにより保護及び補強することができる。また、コイルバネ状スリーブは良好な可撓性を有するため、螺旋状に巻かれたストランド材の湾曲形状に合わせて柔軟に変形し、結合部分に対する密着状態を維持するとともに、結合部分におけるストランド材の変形を接続部材が阻害しない。すなわち、環状金属コードの機械的特性を全周に亘って略均一にすることができ、ストランド材の結合部分をより破断しにくくすることができる。したがって、伝動ベルトの製造を容易とすることができ、機械的特性も均一化でき、破断しにくいものとなる。
【００１２】
本発明に係る伝動ベルトにおいて、前記ストランド材の両端部は、溶接によって結合された箇所に接着剤が塗布されていることが好ましい。
これにより、結合部の動きを抑えることができるとともに、金属素線が一部で切断されても、外層部がばらけるのを防止できる。
【００１３】
本発明に係る伝動ベルトにおいて、前記第１の金属素線の材質が、Ｃ：０．０８〜０．２７質量％、Ｓｉ：０．３０〜２．００質量％、Ｍｎ：０．５０〜２．００質量％、Ｃｒ：０．２０〜２．００質量％を含み、かつ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｔｉ、及びＶをそれぞれ０．００１〜０．１０質量％の範囲で少なくとも１種類含有し、残部がＦｅ及び不可避的に混入してくる不純物からなる合金鋼であることが好ましい。
これにより、第１の金属素線は、溶接性に優れたものとなる。その結果、環状金属コード延いては伝動ベルトの製造が一層容易となり、さらに破断強度も増大する。
【００１４】
本発明に係る伝動ベルトにおいて、前記第１の金属素線の線径は、０．１０ｍｍ以上０．４０ｍｍ以下であることが好ましい。
例えば、ストランド材を用いて環状コアを形成すると、その結合部分は環状コアにおいて全面溶接となるので強度低下が著しいものとなる。そこで、これを避けるために環状コア部を１本の金属素線により形成しているため、環状コアにおいて素線１本分の溶接が行われる。
また、一般に、線径を増大させると、溶接させた結合部分では、特に中心から離れる外側ほど大きな引張応力や圧縮応力が作用する傾向にある。この第１の金属素線の始端部と終端部の結合部分は、外層部とは異なり環状金属コードの中心に位置するために曲げ応力が軽減され、線径は太くても特に不都合がない。
【００１５】
本発明に係る伝動ベルトにおいて、前記第２の金属素線の線径は、０．０６ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下であることが好ましい。
これにより、ストランド材に適度な剛性をもたせることができ、ストランド材を良好な耐疲労性を有するものとすることができる。その結果、環状金属コード延いては伝動ベルトをより耐久性に優れたものができる。
【００１６】
本発明に係る伝動ベルトにおいて、前記ストランド材における前記第２の金属素線の撚り方向と、前記環状コア部に対する前記ストランド材の巻き付け方向とが逆であることが好ましい。
これにより、ストランド材の巻き付け後において、表面外観に凹凸の少ない環状金属コードを得ることができる。また、環状金属コードを捩れにくいものとすることができる。このような環状金属コードを用いることにより、伝動ベルトは更に破断しにくいものとなる。
【００１７】
本発明に係る伝動ベルトにおいて、前記環状コア部の中心軸に対する前記ストランド材の巻き付け角度が４．５度以上１３．８度以下であることが好ましい。
これにより、ストランド材の巻き付け作業が容易となるため、環状金属コード延いては伝動ベルトをより容易に製造できる。また、適度な伸度を有し、かつストランド材の巻き緩みがない環状金属コードを得ることができる。これにより、伝動ベルトの破断強度を更に向上させることができる。
【００１８】
本発明に係る伝動ベルトにおいて、前記ストランド材が、前記環状コア部の外周面に沿って６周以上８周以下巻き付けられていることが好ましい。
これにより、外層部が環状コア部を密に覆うこととなるため、環状金属コードを幾何学的に安定した状態のものとすることができる。したがって、破断強度に優れ、径方向における変形が生じにくい環状金属コードを確実に得ることができる。その結果、伝動ベルトもまた、破断強度及び耐疲労性に優れ、変形が生じにくいものとなる。
【００１９】
本発明に係る伝動ベルトにおいて、前記環状コア部及び前記外層部には低温焼鈍処理が施されていることが好ましい。
これにより、金属素線の内部歪みを除去できる。よって、環状金属コードひいては伝動ベルトを、いっそう破断しにくいものとすることができる。
【００２０】
また、前記焼鈍において、前記外層部は、前記環状コア部に対する螺旋状の型付けがなされていることが好ましい。
これにより、環状金属コードの強度利用率を向上させることができ、伝動ベルトの過大な安全率を見込む必要がなくなり、環状コア部及び外層部の径を細くしても強度を確保することができ、軽量化を図ることができる。
【００２１】
また、上記課題を解決することのできる本発明に係る伝動ベルトの製造方法は、抗張力体となる環状金属コードと、前記環状金属コードを覆う被覆部とを備え、前記環状金属コードが、環状に形成された環状コア部と、前記環状コア部に対して螺旋状に複数周巻き付けられて前記環状コア部の外周面を覆う外層部とを有する伝動ベルトの製造方法であって、第１の金属素線の一部を所定の環状径のループにして、前記ループに対して前記第１の金属素線の余長を引き続き螺旋状に複数周に巻き付け、前記第１の金属素線の始端部と終端部を結合することにより環状コア部を形成し、第２の金属素線を複数本撚り合わせてなる１本のストランド材を前記環状コア部に対して螺旋状に複数周巻き付けることにより前記環状コア部の外周面を覆い、前記ストランド材の巻き付け始端部と巻き付け終端部とを結合させることにより外層部を形成して、前記環状金属コードを形成することを特徴とする。
【００２２】
このように、抗張力体となる環状金属コードは、その環状コア部は、第１の金属素線の一部でループを形成し、そのループに引き続き第１の金属素線の余長を螺旋状に複数周巻き付け、第１の金属素線の始端部と終端部を結合することで形成する。そのため、環状コア部の結合箇所は第１の金属素線の始端部と終端部のみとなり、ストランド材を周方向の一箇所でまとめて結合する場合と比べて、環状コア部の結合部（結合部の断面積）が小さくなり、環状コア部の強度を向上することができる。
また、外層部は、環状コア部に対して、ストランド材を複数本巻き付けるのではなくストランド材を複数周にわたって連続して巻き付けるので、ストランド材は１本あればよく、よって、ストランド材を複数本使用する場合と比べて結合箇所が少なくなるため、環状金属コードの破断強度の低下を抑制できるとともに、製造を容易にできる。また、外層部のストランド材の巻き付けを所定の巻き付け角度で行なえば、ストランド材の巻き乱れがなく、表面状態が略均一な環状金属コードを得ることができる。このような環状金属コードには外からの力が特定の部位に集中することが避けられ均一に付与されることとなるため、破断強度の低下を抑制できる。
このように、本発明によれば、製造が容易で破断強度に優れた環状金属コードを製造することができる。したがって、このような環状金属コードを被覆部で覆った伝動ベルトもまた、破断が生じにくく、かつ製造が容易となる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、破断強度及び耐疲労性に優れ、かつ製造が容易な伝動ベルト及びその製造方法を提供することができる。したがって、本発明の伝動ベルトを産業機械に用いれば、当該産業機械を耐久性に優れたものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
【００２５】
図１は、本実施形態に係る伝動ベルトの断面斜視図である。本実施形態に係る伝動ベルトＢ１は、一般産業用のＶベルトである。伝動ベルトＢ１は、抗張力体である環状金属コードＣ１と、被覆部７０とを備えている。被覆部７０は環状金属コードＣ１を覆っており、この被覆部７０の上面及び下面には、布層７２が設けられている。被覆部７０は、例えばゴムといった材料を含んでいる。
【００２６】
伝動ベルトＢ１は、５本の環状金属コードＣ１を有している。図２は環状金属コードＣ１の斜視図であり、図３は環状金属コードＣ１を示す径方向の断面斜視図である。図４は、第１の金属素線３１から環状コア部３を形成するときの様子を示す斜視図である。図５（ａ）は、環状金属コードＣ１が備える環状コア部３にストランド材１を１周巻き付けた様子を示す斜視図であり、同図（ｂ）は、そのＡ部拡大図である。図６（ａ）は、環状金属コードＣ１を示す径方向の断面図であり、同図（ｂ）は、環状金属コードＣ１の側面図である。図７は、環状金属コードＣ１の一部を示す拡大斜視図である。
【００２７】
図２及び図３に示すように、環状金属コードＣ１は、環状コア部３と、環状コア部３の外周面を覆う外層部４とを備えるものである。
【００２８】
環状コア部３は、図４に示されるように、第１の金属素線３１の一部で環状コア部として必要な所定の環状径のループを形成しながら、このループに対して引き続きその第１の金属素線３１の余長を螺旋状に、かつ、複数周にわたって巻き付けた後、図５に示されるように、第１の金属素線３１の始端部３１ａと終端部３１ｂを溶接により結合することにより形成される。
環状コア部３は、例えば、予め複数の金属素線が撚り合わされたストランド材を結合して形成すると、その結合部分はストランド材の全面溶接となるので強度低下が著しいものとなる。そこで、本実施形態では、この強度低下を避けるために１本の金属素線３１を用いて上記のようにループを形成して余長を引き続き巻き付けることで、ストランド材と同等の撚り線構造としながら、第１の金属素線３１の１本分の溶接で結合している。
【００２９】
環状コア部３の周囲の外層部４は、図６に示すように、第２の金属素線１１を複数本（本実施形態では７本）撚り合わせてなる、ストランド材１で環状コア部３の外周面を覆うことにより形成される。
【００３０】
第１の金属素線３１のループに対して、第１の金属素線３１自身で引き続き螺旋状に巻き付ける１周あたりの回数は、３回以上３０回以下の巻き付けであることが好ましい。
このような回数で巻きつけるのは、環状コア部として第１の金属素線３１を並列揃えにすると、第１の金属素線３１同士の一体感に乏しくなり、自由に動き易くなったり、外力に対して均一負荷とならない、といったことを防止するためである。したがって、このような不都合を回避するために、最低でも３回／周の巻き付けが必要である。また、３０回／周を超えると、巻き付けた第１の金属素線３１が環状コア部３の周方向に伸び易くなるため、環状金属コードＣ１となったときに均一負荷を確保するのが困難となる。
【００３１】
また、第１の金属素線３１のループに対して、第１の金属素線３１自身で引き続き螺旋状に巻き付ける周数は、本実施形態の場合には６周である。なお、ループに対して巻き付ける周数は、２周以上６周以下であることが好ましい。このような周数で巻き付けるのは、外層部４を構成するストランド材１を巻き付けて外層部４を形成する際、芯となる環状コア部３の剛性及び断面形状を確保するためである。
なお、本実施形態において、第１の金属素線３１のループに対して第１の金属素線３１自身で引き続き螺旋状に巻き付ける方向は、Ｓ撚り方向としている。
【００３２】
第１の金属素線３１の材質は、Ｃ：０．０８〜０．２７質量％、Ｓｉ：０．３０〜２．００質量％、Ｍｎ：０．５０〜２．００質量％、Ｃｒ：０．２０〜２．００質量％を含み、かつ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｔｉ、及びＶをそれぞれ０．００１〜０．１０質量％の範囲で少なくともいずれか１種類含有し、残部がＦｅ及び不可避的に混入してくる不純物からなる合金鋼を用いる。これにより、第１の金属素線３１は溶接性に優れたものとなる。その結果、環状コア部３、延いては環状金属コードＣ１、さらには伝動ベルトの製造がいっそう容易となり、更に破断強度も向上する。
【００３３】
また、第１の金属素線３１の線径は、０．１０ｍｍ以上０．４０ｍｍ以下となっている。
上記のように、環状コア部３は第１の金属素線３１を１本使用して形成しており、第１の金属素線３１の１本分の溶接が行われる。金属素線１本分の溶接では、溶接の断面積が小さくなるため、第１の金属素線３１の線径を比較的太くすることが要求されるが、本実施形態では、第１の金属素線３１の線径が、第２の金属素線１１の線径よりも太い、０．１０ｍｍ以上０．４０ｍｍ以下としてある。
その一方、一般に線径を増大させると、素線内において中心から径方向に離れる外側ほど大きな引張応力や圧縮応力が作用する傾向にある。しかし、この第１の金属素線３１の始端部３１ａと終端部３１ｂの結合部分は、外層部４とは異なり環状金属コードＣ１の中心付近に位置するので曲げ応力が軽減される。そのため、第１の金属素線３１は、線径が太くても特に不都合が生じにくい。
【００３４】
外層部４は、環状コア部３を形成する第１の金属素線３１とは別の第２の金属素線１１からなるストランド材１により形成されている。この外層部４を構成するストランド材１は、環状コア部３に対して複数周にわたって巻き付けられるとともに、図３及び図５に示されるように、螺旋状に巻き付けられる。このストランド材１は、捩れがないように巻き付けられる。捩れなく巻き付けることによって、ストランド材１の巻き緩みを抑制することができる。
【００３５】
この外層部４を構成するストランド材１は、第２の金属素線１１を複数本撚り合わせたものである。本実施形態においては、ストランド材１は、図３及び図６（ａ）に示すように、１本の第２の金属素線１１を中心とし、この第２の金属素線１１の外周面に６本の第２の金属素線１１をＳ撚りに巻き付けたものである。このように、ストランド材１は幾何学的に安定した７本撚りであるため、使用過程で形状が崩れることがなく、丈夫で破断が生じにくいものとなっている。
【００３６】
第２の金属素線１１は、例えば、炭素（Ｃ）を０．７質量％以上含む高炭素鋼ワイヤからなるものである。０．７０質量％以上のＣを含む材料を選定することで、第２の金属素線１１をより破断強度に優れた鋼線とすることができる。また、第２の金属素線１１の表面には、銅合金（例えば、真鍮）または亜鉛のめっき処理が施されていてもよい。なお、第２の金属素線１１の材質は、前記のものに限られず、例えば、第１の金属素線３１と同質の材料からなっていてもよい。
【００３７】
また、本発明のストランド用の第２の金属素線の線径は０．０６ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下である。このように、本発明では、第２の金属素線の直径が０．０６ｍｍ以上であるので、ストランド材１の剛性を最低限維持することができ、外層部４を変形に耐え得るものとすることができる。また、第２の金属素線の直径が０．３０ｍｍ以下であるので、外層部４を構成するストランド材１の剛性が過度に大きくならずにすむ。したがって、環状金属コードＣ１は、繰り出し応力による疲労破断を生じにくくすることができる。
【００３８】
つまり、このような径の第２の金属素線１１でストランド材１を形成すると、適度な剛性を有するストランド材１を得ることができる。よって、環状コア部３に対する外層部４（ストランド材１）の巻き付けが容易となり、かつ外層部４の巻き緩みが生じにくくなる。
【００３９】
本実施形態において、外層部４を構成するストランド材１は、図３に示すように、環状コア部３の外周面に沿って６周巻き付けられている。外層部４を構成するストランド材１の環状コア部３への巻き付け回数は、６周以上８周以下であることが好ましい。このように、環状金属コードＣ１の外層部４は、連続した１本のストランド材１から構成されているが、図６（ａ）に示すように、断面でみると、ストランド材１が、環状コア部３の周りに６つ均等に配置された形状となっている。この断面形状は、環状コア部３の周りに、ストランド材１を６本撚りした場合の断面形状と実質的に同一である。したがって、環状金属コードＣ１は幾何学的に安定した構造を有している。このため、環状金属コードＣ１は、破断強度及び耐疲労性に優れ、かつ径方向の変形に耐え得るものとなっている。
【００４０】
環状金属コードＣ１は、図６（ａ）に示すように、省スペース化に有利な横断面細密充填撚り構造であり、１本の環状コア部３の周りに１層目の外層部ではストランド材１を６本配置した構成、２層目の外層部ではストランド材１を１２本配置した構成となるが、環状コア部３とストランド材１とが同一の直径である場合、線形公差によっては、１層目の外層部でストランド材１を６周させると、断面上、６本分の配列が困難となりストランド材１同士が干渉しあったり、環状コア部３との接触が不均一となったりする。そこで、環状コア部３の直径がストランド材１の直径より大きいと、このような不具合を回避することができる。
【００４１】
外層部４を構成するストランド材１は、図３及び図５に示すように、環状コア部３の外周面にＺ撚り、つまりストランド材１を構成する第２の金属素線１１の撚り方向とは逆方向に巻き付けられる。一方、環状コア部３は第１の金属素線３１がＳ撚りされた構成であり、ストランド材１は第２の金属素線１１がＳ撚りされた構成であるため、環状金属コードＣ１はＳ撚り構造とＺ巻き構造を組み合わせたものとなる。よって、第１の金属素線３１及び第２の金属素線１１の撚り方向と、環状コア部３に対する外層部４の巻き付け方向とが逆であり、捩れにくく、表面外観に凹凸の少ない環状金属コードＣ１を得ることができる。
【００４２】
また、外層部４を構成するストランド材１は、環状コア部３の中心軸に対して所定の巻き付け角度で巻き付けられている。このため、ストランド材１が乱れなく巻かれ、表面状態が略均一な環状金属コードＣ１を得ることができる。本実施形態においては、図６（ｂ）に示すように、Ｘ方向、すなわち環状コア部３の中心軸が延びる方向に対するストランド材１の巻き付け角度θは、４．５度以上１３．８度以下となっている。巻き付け角度θを４．５度以上とすることで、ストランド材１の巻き緩みが生じにくくなる。巻き付け角度θを１３．８度以下とすることで、ストランド材１の伸度が過度に大きくなることを防ぐことができる。つまり、環状コア部３に巻き付ける外層部４のストランド材１の巻き付け角度θを４．５度以上１３．８度以下とすることで、適度な伸度を有し、かつしなやかな環状金属コードＣ１を得ることができる。
【００４３】
図７に示すように、外層部４を構成するストランド材１の巻き付けの始端部１ａと巻き付けの終端部１ｂとは、互いに溶接によって結合されており、さらに、その結合部分は、接続部材７によって覆われている。また、このストランド材１の（巻き付け始端部１ａと巻き付け終端部１ｂとの）結合部分と第１の金属素線３１の（始端部３１ａと終端部３１ｂとの）結合部分とは、環状金属コードＣ１の環状方向における位置が異なるようにしている。このように、結合位置を異なるように配置することで、強度的に弱くなりやすい箇所が集中することを回避できる。
【００４４】
この接続部材７は、コイルバネ状に形成された可撓性に優れるスリーブからなるもので、この接続部材７がストランド材１の両端部である始端部１ａと終端部１ｂとの結合部分の外周を覆うように接着剤によって固定されている。コイルバネ状スリーブからなる接続部材７は、ストランド材１の湾曲形状に合わせて柔軟に変形し、ストランド材１の溶接箇所を保護及び補強する。
【００４５】
このように、可撓性に優れたコイルバネ状スリーブからなる接続部材７を用いてストランド材１の始端部１ａと終端部１ｂとを結合することにより、環状コア部３側のストランド材１の始端部１ａと、この始端部１ａに対して傾斜した外層部４のストランド材１の終端部１ｂとの結合部分を、その形状に合わせて良好に覆った状態に取り付けることができる。これにより、このストランド材１の始端部１ａと終端部１ｂとの結合部分を良好に保護することができる。また、接続部材７は結合部分におけるストランド材１の変形を阻害しないため、結合部分とその他の箇所とのストランド材１の可撓性を同等に確保でき、環状金属コードＣ１の機械的特性を全周に亘って略均一にすることができる。
【００４６】
また、この始端部１ａと終端部１ｂとの結合部分は、環状金属コードＣ１の円弧に対して、その円弧の内周側及び外周側を除く、両側部側の一方に配置されている。これにより、環状金属コードＣ１がその径方向に変形しても、この結合部分に作用する負荷の低減を図ることができ、結合部分における破断を抑制できる。
【００４７】
このように、環状金属コードＣ１は、１本の第１の金属素線３１からなる環状コア部３の外周に外層部４を構成する１本のストランド材１を巻き付けた後に、接続部材７を用いてストランド材１の始端部１ａと終端部１ｂとを結合することによって形成されている。
【００４８】
続いて、環状金属コードＣ１の製造方法について説明する。図８は、環状金属コードＣ１を製造するための製造装置の一例を示す斜視図である。
この製造装置Ｍ１は、環状コア部３を周方向に回転させるドライビングユニット４０と、リール５１に巻かれたストランド材１を環状コア部３の巻き付け部に供給するストランド材１のサプライ部５０とを有する。
【００４９】
上記ストランド材１のサプライ部５０は、所定位置に固定されている。
ドライビングユニット４０は、弓形の保持アーム４１に設置され、駆動モータと連結された、環状コア部３を周方向に回転させる２つのピンチローラ４２ａ，４２ｂを有する。
【００５０】
上記保持アーム４１には、環状コア部３の回転方向と逆方向に位置するストランド材１の供給側に、環状コア部３の周囲を囲むクランプユニット４３を設けている。このクランプユニット４３は、２個のローラ４３ａ，４３ｂからなり、環状コア部３の横方向の振れを防止し、安定した周方向回転を維持し、ストランド材１の巻き付け点の位置決めを行い、高い巻き付け性を得ている。なお、この例では環状コア部３を垂直にして横振れを抑えて、周方向に回転させている。
【００５１】
上記２個のローラ４３ａ，４３ｂからなるクランプユニット４３は、環状コア部３の横方向の振れを防止し、最終仕上げコード径でも環状コア部３の周囲を囲んで、安定した周方向回転を維持し、ストランド材１の撚り口として、巻き付け点を固定する機能を持たせればよいので、溝形状は特に拘らず、コ字形の溝形状のほか、円弧状の溝形状、Ｖ字形の溝形状でもよい。
【００５２】
上記保持アーム４１は、クランプユニット４３の部分を支点にして、回転円盤６１とクランクシャフト６２からなる揺動機構６０によって振り子運動するように、スタンド４４に揺動可能に設置されている。
保持アーム４１に保持された環状コア部３は、振り子運動の周期の一端で、図９の実線で示すように、リール５１が、環状コア部３の輪の外に位置し、環状コア部３の振り子運動の周期の他端で、図９の実線で示すように、環状コア部３の輪の中に位置するように、スイングする。
【００５３】
ストランド材１のサプライ部５０には、前後一対の対向するカセットスタンド５２が、保持アーム４１に保持された環状コア部３の振り子運動を妨げない距離をおいて水平に設置され、カセットスタンド５２の先端に、環状コア部３の面を挟んで対向するリール受け渡し機構が設けられている。
【００５４】
サプライ部５０は、ストランド材１を巻き取ったリール５１と、このリール５１の外径より少し大きい径で、且つ少なくともリール内幅に相当する円筒形状の外周壁を有するカセット５３とからなる。リール５１は、ストランド材１の巻き面全体を被うようにカセット５３内に回転可能に収容され、所謂カートリッジ化されている。カセット５３の外周壁には、巻き出し穴が形成され、この巻き出し穴からストランド材１が環状コア部３の巻き付け点のクランプユニット４３に向かって引き出されている。ストランド材１は、予め調整されたコイル径でリール５１に巻かれており、サプライ部５０のカセット５３内にセットされている。
【００５５】
前記一対のカセットスタンド５２の先端の対向位置には、それぞれカセット５３を抜き差し自在に装着することができるガイドロッドと、一方のガイドロッドに装着されたカセット５３を他方のガイドロッドに移し替える受け渡し機構とが設置されている。この受け渡し機構は、エアーシリンダによってロッドを出入りさせ、カセット５３の中心部を押すことにより、一方のガイドロッドに装着されたカセット５３を他方のガイドロッドに移し替えることができる。
【００５６】
このような構成を有する製造装置Ｍ１を用いた場合、環状金属コードＣ１は以下の工程を経て製造される。
【００５７】
まず、第１の金属素線３１の一部で環状コア部として必要な所定の環状径のループを形成しながら、このループに対して引き続きその第１の金属素線３１の余長を螺旋状に、かつ、複数周にわたって巻き付けた後、図５に示したように、第１の金属素線３１の始端部３１ａと終端部３１ｂを溶接により結合し、環状コア部３を形成する。なお、環状コア部３の形成においても、第１の金属素線３１の余長を螺旋状に巻き付ける工程は、これ以降説明する製造装置Ｍ１を用いたストランド材１の巻き付け工程と同様に行なうことができる。
【００５８】
環状コア部３を形成した後、ストランド材１の巻き付け始端（始端部１ａ）を、粘着テープ等を用いて環状コア部３に仮止めする。仮止め後、環状コア部３を製造装置Ｍ１のドライビングユニット４０にセットし、この環状コア部３を周方向に回転させて、ストランド材１の環状コア部３への巻き付けを開始する。
【００５９】
環状コア部３を周方向に回転させ、Ｚ巻きの場合は、ストランド材１のリール５１が環状コア部３の面に対して左側に位置し、図９に実線で示すリール５１が環状コア部３の輪の外に位置する状態から、環状コア部３を、クランプユニット４３を支点にして、図１０に実線で示すリール５１が環状コア部３の輪の中に入る位置まで、環状コア部３を振り子運動させ、カセットスタンド５２の先端に設けてあるエアーシリンダにより、リール５１を環状コア部３の面に対して直角に移動させ、他方のカセットスタンド５２のガイドロッドにカセット５３を移し替えると、巻き付けが半巻き行われる。その後、図１０に実線で示すリール５１が環状コア部３の輪の中に位置する状態から、環状コア部３を、クランプユニット４３を支点にして、図９に実線で示すリール５１が環状コア部３の輪の外に出る位置まで、環状コア部３を振り子運動させ、環状コア部３の輪の外で、再びエアーシリンダによりカセット５３とともにリール５１を環状コア面に対して直角に移動させると、１巻き付けが完了する。このような動作を繰り返すことにより、外層部４となるストランド材１は環状コア部３の外周面に螺旋状に巻き付けられることとなる。
【００６０】
リール５１は、所定位置で環状コア部３のコア面を横断往復し、環状コア部３は、ストランド材１の巻き付け点となるクランプユニット４３を支点にして、振り子運動するので、リール５１からストランド材１の巻き付け点までの距離がほぼ一定に保たれ、巻き付けの際に、リール５１から引き出されるストランド材１が緩んだりせず、一定の張力下でストランド材１が環状コア部３に巻き付けられる。
【００６１】
ストランド材１を巻いたリール５１の移動軌跡と、振り子運動する環状コア部３の移動軌跡とを、図示すると、図１１のようになる。
即ち、リール５１が、環状コア部３の外側の図１１（ａ）に示す位置にある状態から、図１１（ｂ）に示す環状コア部３の輪の中にリール５１が位置する状態まで環状コア部３を振り子運動させ、この図１１（ｂ）に示す位置で、リール５１を図１１（ｃ）に示す環状コア部３の反対面に移し替え、次いで、環状コア部３の反対面にリール５１がある状態で、図１１（ｃ）に示す位置から図１１（ｄ）に示す環状コア部３の輪の外にリール５１が位置する状態まで、環状コア部３を振り子運動させ、リール５１を環状コア部３の反対面から元の面の始点位置（図１１の（ａ）の位置）に戻すというサイクルを繰り返す。このように、本実施形態では、図１１の（ａ）→（ｂ）→（ｃ）→（ｄ）→（ａ）のように、リール５１に対して、環状コア部３を振り子移動させ、図１１の（ｂ）→（ｃ）、（ｄ）→（ａ）のように、環状コア部３のコア面に対してリール５１を直角移動させることにより、ストランド材１を環状コア部３の周囲に螺旋状に巻き付けている。
【００６２】
ストランド材１の巻き付け終了後、ストランド材１の巻き付け終端部１ｂを接続部材７（図７参照）に挿通させるとともに始端部１ａの仮止めを取り外し、始端部１ａと終端部１ｂとを溶接して結合する。次いで、始端部１ａと終端部１ｂとの結合部分に接着材を塗布し、結合部分を覆う位置まで接続部材７をスライドさせる。このようにすると、図７に示されるように、接着材によって接続部材７が結合部分に固定され、結合部分が接続部材７によって保護され、結合箇所における破断が抑制される。
【００６３】
ここで、ストランド材１は、環状金属コードＣ１の環状形状に伴って結合部分が多少湾曲するが、接続部材７はコイルバネ状スリーブからなる可撓性に優れたものであるので、接続部材７を結合部分へ容易に装着することができる。
そして、上記のように、環状コア部３にストランド材１を巻き付けて始端部１ａと終端部１ｂとを結合することにより、環状コア部３の周囲に外層部４を設けることができる。
【００６４】
始端部１ａ及び終端部１ｂを結合した後、上述の環状コア部３及び外層部４に低温焼鈍処理を施すと良い。より具体的には、真空中又は減圧雰囲気中にアルゴンを導入した圧力室内で、環状コア部３及び外層部４に対して熱処理を施す。熱処理する際の温度は、７０℃〜３８０℃である。これにより、第１の金属素線３１及び第２の金属素線１１の内部歪みを除去することができ、歪みのない環状金属コードＣ１を得ることができる。このような環状金属コードＣ１を伝動ベルトに用いた場合、蛇行せずに回転する伝動ベルトを得ることができる。蛇行せずに回転する伝動ベルトは、周囲の部品と接触して磨耗することが無いため、長期間にわたって高性能を維持することができる。
なお、低温焼鈍処理は、始端部１ａと終端部１ｂとの結合部分に接続部材７を接着するための接着剤を塗布するよりも前に行うと良い。
【００６５】
また、低温焼鈍処理により、外層部４を環状コア部３に対して螺旋状の型付けがなされるとよい。
好ましくは、外層部４の直径型付率が２０％以上１００％以下となるように型付け処理を行う。ここで、直径型付率とは、環状金属コードＣ１の直径（線径）をＤとし、型付けされた外層部４の螺旋外径となる波高さ（自己径含む）をＨとすると、「直径型付率（％）＝Ｈ／Ｄ×１００」で表される。直径型付率を２０％以上、好ましくは５０％以上とすることで、外層部４の形状が環状コア部３に対して巻き付け状態の螺旋形状で保持されるため、環状金属コードＣ１の強度利用率を向上させることができる。また、直径型付率が１００％を超えない範囲では、直径型付率を増加させるほど強度利用率は向上する。
【００６６】
型付け処理の焼鈍は、上記のように減圧された環境下で行なうことで、外層部４の表面酸化を防止でき、外層部４を環状コア部３に対して巻き付けた形状で型付けすることができる。
【００６７】
環状コア部３及び外層部４の少なくとも一方に真鍮めっき処理が施されている場合には、型付け処理の焼鈍量は、１８０℃以上３２０℃以下の加熱温度で１０分以上１２０分以下の加熱時間とする。真鍮めっきがある場合、真鍮に含まれる亜鉛の融点（４１９．６℃）を考慮することが好ましく、型付け処理の焼鈍温度は３２０℃以下が適している。
【００６８】
また、環状コア部３及び外層部４の両方に真鍮めっき等の銅合金めっき処理または亜鉛めっき処理が施されていない場合、型付け処理の焼鈍量は、１８０℃以上３８０℃以下の加熱温度で１０分以上１２０分以下の加熱時間とする。型付け処理の加熱温度が３５０℃を超えると環状コア部３自体の時効硬化による強度は低下傾向を示すが、環状コア部３の型付率は温度の上昇とともに向上するため、これらの両特性が影響を与える強度利用率が低下しない限界加熱温度は３８０℃程度である。
【００６９】
このように、外層部４を環状コア部３に対して螺旋状の型付け処理することで、外層部４の強度利用率を向上させることができる。これにより、環状金属コードＣ１は、伝動ベルトＢ１に使用する際に過大な安全率を見込む必要がなくなり、環状コア部３及び外層部４の径を細くしても強度を確保することができ、軽量化を図ることができる。
【００７０】
また、型付け処理は外層部４を形成した後に行うため、環状コア部３に外層部４となるストランド材１を巻き付ける際の巻き付けピッチを所望の値にすることができ、巻き付け張力を安定させることができるため、ストランド材１を巻き付ける作業をスムースに行うことができ、製造性が良好である。
【００７１】
以上のように、本実施形態の伝動ベルトＢ１は、抗張力体として環状金属コードＣ１を有している。環状金属コードＣ１は、１本の第１の金属素線３１で形成した環状コア部３と、第２の金属素線１１を７本撚り合わせてなる１本のストランド材１により、この環状コア部３に対して螺旋状に複数周巻き付けられて環状コア部３の外周面を覆う外層部４とで構成されている。
したがって、従来のようにストランド材を環状コア部とする構成では環状コア部の環状方向の一部分で全面溶接の結合箇所が形成されるため強度低下のおそれがあるが、本実施形態では１本の金属素線で環状コア部３を形成しているので、第１の金属素線３１の１本分だけを、つまり環状コア部３を部分的に一箇所溶接するだけで済み、強度の向上を図ることができる。
【００７２】
しかも、本実施形態では、外層部４を形成する際には、ストランド材１を複数本巻き付けるのではなく、環状コア部３の周囲にストランド材１を連続して６周にわたって巻き付けるため、ストランド材１は１本あればよい。したがって、ストランド材１を複数本使用する場合と比べて、結合箇所が少なくなるため、環状金属コードＣ１の破断強度の低下を抑制することができるとともに、製造を容易とすることができる。また、外層部４のストランド材１の巻き付けは所定の巻き付け角度で行なうので、ストランド材１の巻き乱れがなく、表面状態が略均一な環状金属コードＣ１を得ることができる。このような環状金属コードＣ１には外からの力が均一に付与されることとなるため、破断強度の低下を抑制できる。
【００７３】
また、ストランド材１の始端部１ａと終端部１ｂとは接続部材７を用いて結合され、この接続部材７によって結合部分が保護されている。この場合、ストランド材１の結合部分がより破断しにくくなる。また、接続部材７がコイルバネ状スリーブからなるので、装着の容易化を図ることができ、したがって、ストランド材１の始端部１ａと終端部１ｂとの結合が容易となる。
【００７４】
また、ストランド材１を構成する第２の金属素線１１の直径は、０．０６ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下であり、この場合、ストランド材１に適度な剛性をもたせることができ、ストランド材１が良好な耐疲労性を有するものとすることができる。
【００７５】
また、ストランド材１は第２の金属素線１１をＳ撚りしたものであるが、環状コア部３に対する外層部４となるストランド材１の巻き付けはＺ巻きとなっている。この場合、表面外観に凹凸が少ないうえに捩れにくく、かつ環状コア部３に対する外層部４のストランド材１の巻き緩みが生じにくい環状金属コードＣ１を得ることができる。
【００７６】
また、環状コア部３の中心軸に対するストランド材１の巻き付け角度は４．５度以上１３．８度以下となっている。この場合、ストランド材１の巻き付け作業が容易となる。また、適度な伸度を有し、かつストランド材１の巻き緩みがない環状金属コードＣ１を得ることができる。
【００７７】
また、外層部４となるストランド材１は環状コア部３の外周面に沿って６周にわたって巻き付けられている。これにより、外層部４が環状コア部３を密に覆うこととなるため、環状金属コードＣ１を幾何学的に安定したものとすることができる。その結果、破断強度及び耐疲労性に優れ、径方向の変形に耐え得る環状金属コードＣ１を確実に得ることができる。
【００７８】
また、環状コア部３及び外層部４には低温焼鈍処理が施されている。この場合、第１の金属素線３１及び第２の金属素線１１の内部歪みを除去することができる。内部歪みが除去された第１，第２の金属素線を用いることで、更に破断しにくい環状金属コードＣ１を確実に得ることができる。
【００７９】
以上のように、破断強度及び耐疲労性に優れ、かつ製造が容易な環状金属コードＣ１を用いるため、伝動ベルトＢ１もまた、破断強度及び耐疲労性に優れ、かつ製造が容易なものとなる。
【００８０】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されることなく、種々の変形が可能である。
例えば、本実施形態の伝動ベルトＢ１の環状金属コードＣ１では、ストランド材１を環状コア部３の外周面に沿って６周巻き付けて外層部４を形成したが、これを、環状コア部３を太径化して７周或いは８周巻き付けてもよい。
【００８１】
また、本実施形態の伝動ベルトＢ１の環状金属コードＣ１では、図６（ａ）に示したように、環状コア部３の外周面を１層のストランド材１が覆っている。これを、環状コア部３の外周面を複数層のストランド材１が覆うようにしてもよい。例えば、環状コア部３の外周面を２層のストランド材１で覆う場合には、ストランド材１を環状コア部３の外周面に６周巻き付けて１層目を形成した後、かかる１層目の外周面にストランド材１を１２周巻き付けて２層目を形成することとなる。なお、２層目に相当する１２周の巻き付け方向（撚り方向）は、１層目に相当する６周の巻き付け方向とは逆方向とすることが好ましい。このような巻き付け方向とすることは、良好な巻き付け性を得、凹凸の少ない外面を得る上で重要である。
【００８２】
また、本実施形態の伝動ベルトＢ１の環状金属コードＣ１では、ストランド材１を構成する第２の金属素線１１をＳ撚りとし、環状コア部３に対する外層部４のストランド材１の巻き付けをＺ撚りで行なうとしたが、ストランド材１の第２の金属素線１１をＺ撚りとし、環状コア部３に対する外層部４のストランド材１の巻き付けをＳ撚りで行なう構成としてもよい。
【００８３】
また、本実施形態の環状金属コードＣ１は、図６（ａ）に示したように、断面が略円形状となっているが、断面を扁平形状としてもよい。この場合、略円形状の環状金属コードＣ１にプレス等を施して、変形させることとなる。
【００８４】
また、本実施形態の伝動ベルトＢ１は、環状金属コードＣ１を５本有するとしたが、環状金属コードＣ１の本数はこれに限られない。求められる耐屈曲性及び耐久性に応じて、環状金属コードＣ１の本数を調整することが可能である。
【００８５】
また、伝動ベルトの種類は一般産業用Ｖベルトに限られない。図１２は、伝動ベルトの他の変形例を示す断面斜視図である。図１２に示される伝動ベルトＢ２は、歯付タイミングベルトであって、環状金属コードＣ１を抗張力体とし被覆部８０で覆ったものである。被覆部８０は、例えばゴムといった材料を含んでいる。このような伝動ベルトＢ２もまた、破断強度及び耐疲労性に優れたものとなる。
【００８６】
また、第１の金属素線３１及び第２の金属素線１１の材料は、上記のものに限られない。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本実施形態に係る伝動ベルトの断面斜視図である。
【図２】環状金属コードの斜視図である。
【図３】環状金属コードを示す径方向の断面斜視図である。
【図４】環状金属コードに含まれる環状コア部の金属素線のループ部分に引き続き金属素線を巻き付けていく様子を示す斜視図である。
【図５】（ａ）は環状金属コードに含まれる環状コア部にストランド材を１周巻き付けた様子を示す斜視図であり、（ｂ）は環状コア部の結合部分を示す拡大図である。
【図６】（ａ）は環状金属コードを示す径方向の断面図であり、（ｂ）は環状金属コードの側面図である。
【図７】環状金属コードの外層部の結合部を含む、一部を示す拡大斜視図である。
【図８】環状金属コードを製造するための製造装置の一例を示す斜視図である。
【図９】環状コア部の振り子運動の周期の一端でリールが環状コア部の輪の外に位置する状態を実線で示し、環状コア部の振り子運動の周期の他端でリールが環状コア部の輪の中に位置する状態を鎖線で示した図８の装置の正面図である。
【図１０】図９とは反対に、環状コア部の振り子運動の周期の一端でリールが環状コア部の輪の中に位置する状態を実線で示し、環状コア部の振り子運動の周期の他端でリールが環状コア部の輪の外に位置する状態を鎖線で示した図８の装置の正面図である。
【図１１】本実施形態に係る環状金属コードを製造する際のリールの移動状態を上面から見たときの概念図である。
【図１２】伝動ベルトの変形例を示す断面斜視図である。
【符号の説明】
【００８８】
１…ストランド材、１ａ…巻き付け始端部、１ｂ…巻き付け終端部、３…環状コア部、１１…第２の金属素線、３１…第１の金属素線、３１ａ…始端部、３１ｂ…終端部、４…外層部、７…接続部材（コイルバネ状スリーブ）、７０，８０…被覆部、Ｂ１，Ｂ２…伝動ベルト、Ｃ１…環状金属コード。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
抗張力体となる環状金属コードと、前記環状金属コードを覆う被覆部とを備え、
前記環状金属コードは、
第１の金属素線の一部が所定の環状径のループとされ、当該ループに対して前記第１の金属素線の余長が螺旋状に複数周巻き付けられ、前記第１の金属素線の始端部と終端部が結合されて形成された環状コア部と、
第２の金属素線を複数本撚り合わせてなる１本のストランド材が前記環状コア部に対して螺旋状に複数周巻き付けられて前記環状コア部の外周面を覆い、前記ストランド材の巻き付け始端部と巻き付け終端部が結合されて形成された外層部と、を有することを特徴とする伝動ベルト。
【請求項２】
請求項１に記載の伝動ベルトであって、
前記第１の金属素線の前記ループに対して、前記第１の金属素線が螺旋状に巻き付けられた回数は、１周あたり３回以上３０回以下であることを特徴とする伝動ベルト。
【請求項３】
請求項１または２に記載の伝動ベルトであって、
前記第１の金属素線の前記ループに対して、前記第１の金属素線が螺旋状に巻き付けられた周数は、２周以上６周以下であることを特徴とする伝動ベルト。
【請求項４】
請求項１から３の何れか一項に記載の伝動ベルトであって、
前記第１の金属素線の結合部分と前記ストランド材の結合部分とは、前記環状金属コードの環状方向における位置が異なっていることを特徴とする伝動ベルト。
【請求項５】
請求項１から４の何れか一項に記載の伝動ベルトであって、
前記第１の金属素線の両端部は、溶接によって結合されており、
前記ストランド材の両端部は、溶接によって結合されているとともに、コイルバネ状スリーブにより覆われて補強されていることを特徴とする伝動ベルト。
【請求項６】
請求項５に記載の伝動ベルトであって、
前記ストランド材の両端部は、溶接によって結合された箇所に接着剤が塗布されていることを特徴とする伝動ベルト。
【請求項７】
請求項１から６の何れか一項に記載の伝動ベルトであって、
前記第１の金属素線の材質が、Ｃ：０．０８〜０．２７質量％、Ｓｉ：０．３０〜２．００質量％、Ｍｎ：０．５０〜２．００質量％、Ｃｒ：０．２０〜２．００質量％を含み、かつ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｔｉ、及びＶをそれぞれ０．００１〜０．１０質量％の範囲で少なくとも１種類含有し、残部がＦｅ及び不可避的に混入してくる不純物からなる合金鋼であることを特徴とする伝動ベルト。
【請求項８】
請求項１から７の何れか一項に記載の伝動ベルトであって、
前記第１の金属素線の線径は、０．１０ｍｍ以上０．４０ｍｍ以下であることを特徴とする伝動ベルト。
【請求項９】
請求項１から８の何れか一項に記載の伝動ベルトであって、
前記第２の金属素線の線径は、０．０６ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下であることを特徴とする伝動ベルト。
【請求項１０】
請求項１から９の何れか一項に記載の伝動ベルトであって、
前記ストランド材における前記第２の金属素線の撚り方向と、前記環状コア部に対する前記ストランド材の巻き付け方向とが逆であることを特徴とする伝動ベルト。
【請求項１１】
請求項１から１０の何れか一項に記載の伝動ベルトであって、
前記環状コア部の中心軸に対する前記ストランド材の巻き付け角度が４．５度以上１３．８度以下であることを特徴とする伝動ベルト。
【請求項１２】
請求項１から１１の何れか一項に記載の伝動ベルトであって、
前記ストランド材が、前記環状コア部の外周面に沿って６周以上８周以下巻き付けられていることを特徴とする伝動ベルト。
【請求項１３】
請求項１から１２の何れか一項に記載の伝動ベルトであって、
前記環状コア部及び前記外層部には低温焼鈍処理が施されていることを特徴とする伝動ベルト。
【請求項１４】
請求項１３に記載の伝動ベルトであって、
前記外層部は、前記環状コア部に対する螺旋状の型付けがなされていることを特徴とする伝動ベルト。
【請求項１５】
抗張力体となる環状金属コードと、前記環状金属コードを覆う被覆部とを備え、前記環状金属コードが、環状に形成された環状コア部と、前記環状コア部に対して螺旋状に複数周巻き付けられて前記環状コア部の外周面を覆う外層部とを有する伝動ベルトの製造方法であって、
第１の金属素線の一部を所定の環状径のループにして、前記ループに対して前記第１の金属素線の余長を引き続き螺旋状に複数周に巻き付け、前記第１の金属素線の始端部と終端部を結合することにより環状コア部を形成し、
第２の金属素線を複数本撚り合わせてなる１本のストランド材を前記環状コア部に対して螺旋状に複数周巻き付けることにより前記環状コア部の外周面を覆い、前記ストランド材の巻き付け始端部と巻き付け終端部とを結合させることにより外層部を形成して、前記環状金属コードを形成することを特徴とする伝動ベルトの製造方法。
【請求項１】
抗張力体となる環状金属コードと、前記環状金属コードを覆う被覆部とを備え、
前記環状金属コードは、
第１の金属素線の一部が所定の環状径のループとされ、当該ループに対して前記第１の金属素線の余長が螺旋状に複数周巻き付けられ、前記第１の金属素線の始端部と終端部が結合されて形成された環状コア部と、
第２の金属素線を複数本撚り合わせてなる１本のストランド材が前記環状コア部に対して螺旋状に複数周巻き付けられて前記環状コア部の外周面を覆い、前記ストランド材の巻き付け始端部と巻き付け終端部が結合されて形成された外層部と、を有することを特徴とする伝動ベルト。
【請求項２】
請求項１に記載の伝動ベルトであって、
前記第１の金属素線の前記ループに対して、前記第１の金属素線が螺旋状に巻き付けられた回数は、１周あたり３回以上３０回以下であることを特徴とする伝動ベルト。
【請求項３】
請求項１または２に記載の伝動ベルトであって、
前記第１の金属素線の前記ループに対して、前記第１の金属素線が螺旋状に巻き付けられた周数は、２周以上６周以下であることを特徴とする伝動ベルト。
【請求項４】
請求項１から３の何れか一項に記載の伝動ベルトであって、
前記第１の金属素線の結合部分と前記ストランド材の結合部分とは、前記環状金属コードの環状方向における位置が異なっていることを特徴とする伝動ベルト。
【請求項５】
請求項１から４の何れか一項に記載の伝動ベルトであって、
前記第１の金属素線の両端部は、溶接によって結合されており、
前記ストランド材の両端部は、溶接によって結合されているとともに、コイルバネ状スリーブにより覆われて補強されていることを特徴とする伝動ベルト。
【請求項６】
請求項５に記載の伝動ベルトであって、
前記ストランド材の両端部は、溶接によって結合された箇所に接着剤が塗布されていることを特徴とする伝動ベルト。
【請求項７】
請求項１から６の何れか一項に記載の伝動ベルトであって、
前記第１の金属素線の材質が、Ｃ：０．０８〜０．２７質量％、Ｓｉ：０．３０〜２．００質量％、Ｍｎ：０．５０〜２．００質量％、Ｃｒ：０．２０〜２．００質量％を含み、かつ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｔｉ、及びＶをそれぞれ０．００１〜０．１０質量％の範囲で少なくとも１種類含有し、残部がＦｅ及び不可避的に混入してくる不純物からなる合金鋼であることを特徴とする伝動ベルト。
【請求項８】
請求項１から７の何れか一項に記載の伝動ベルトであって、
前記第１の金属素線の線径は、０．１０ｍｍ以上０．４０ｍｍ以下であることを特徴とする伝動ベルト。
【請求項９】
請求項１から８の何れか一項に記載の伝動ベルトであって、
前記第２の金属素線の線径は、０．０６ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下であることを特徴とする伝動ベルト。
【請求項１０】
請求項１から９の何れか一項に記載の伝動ベルトであって、
前記ストランド材における前記第２の金属素線の撚り方向と、前記環状コア部に対する前記ストランド材の巻き付け方向とが逆であることを特徴とする伝動ベルト。
【請求項１１】
請求項１から１０の何れか一項に記載の伝動ベルトであって、
前記環状コア部の中心軸に対する前記ストランド材の巻き付け角度が４．５度以上１３．８度以下であることを特徴とする伝動ベルト。
【請求項１２】
請求項１から１１の何れか一項に記載の伝動ベルトであって、
前記ストランド材が、前記環状コア部の外周面に沿って６周以上８周以下巻き付けられていることを特徴とする伝動ベルト。
【請求項１３】
請求項１から１２の何れか一項に記載の伝動ベルトであって、
前記環状コア部及び前記外層部には低温焼鈍処理が施されていることを特徴とする伝動ベルト。
【請求項１４】
請求項１３に記載の伝動ベルトであって、
前記外層部は、前記環状コア部に対する螺旋状の型付けがなされていることを特徴とする伝動ベルト。
【請求項１５】
抗張力体となる環状金属コードと、前記環状金属コードを覆う被覆部とを備え、前記環状金属コードが、環状に形成された環状コア部と、前記環状コア部に対して螺旋状に複数周巻き付けられて前記環状コア部の外周面を覆う外層部とを有する伝動ベルトの製造方法であって、
第１の金属素線の一部を所定の環状径のループにして、前記ループに対して前記第１の金属素線の余長を引き続き螺旋状に複数周に巻き付け、前記第１の金属素線の始端部と終端部を結合することにより環状コア部を形成し、
第２の金属素線を複数本撚り合わせてなる１本のストランド材を前記環状コア部に対して螺旋状に複数周巻き付けることにより前記環状コア部の外周面を覆い、前記ストランド材の巻き付け始端部と巻き付け終端部とを結合させることにより外層部を形成して、前記環状金属コードを形成することを特徴とする伝動ベルトの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００８−２０８９９１（Ｐ２００８−２０８９９１Ａ）
【公開日】平成２０年９月１１日（２００８．９．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３１０６２３（Ｐ２００７−３１０６２３）
【出願日】平成１９年１１月３０日（２００７．１１．３０）
【出願人】（３０２０６１６１３）住友電工スチールワイヤー株式会社 (163)
【出願人】（５０４２１１４２９）栃木住友電工株式会社 (50)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月１１日（２００８．９．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月３０日（２００７．１１．３０）
【出願人】（３０２０６１６１３）住友電工スチールワイヤー株式会社 (163)
【出願人】（５０４２１１４２９）栃木住友電工株式会社 (50)
【Ｆターム（参考）】
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